6

Если попытаться применить операцию унарного минуса к числу типа int, содержащее INT_MIN, то ничего не изменяется.

Собственно сабж:

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main (void)
{
    int a = INT_MIN;

    printf("a = %d\n", a);
    a = -a;
    printf("a = %d\n", a);

    return 0;
}

Результат работы (компилятор - Clang):

a = -2147483648
a = -2147483648

В чем проблема?

P.S. стандарт c99 никакие ограничения (вроде) не накладывает:

6.5.3.3 Unary arithmetic operators
...
The result of the unary - operator is the negative of its (promoted) operand. The integer promotions are performed on the operand, and the result has the promoted type.

8
  • 6
    А что вы хотели получить? Если положительное число в тип данных не влазит.
    – pavel
    8 дек 2017 в 10:13
  • @pavel, почему не влазит? Должно ведь получиться INT_MAX?
    – Vitaly
    8 дек 2017 в 10:16
  • 5
    Нет, не должно, как минимум потому что INT_MIN = -2147483648, в то время как INT_MAX = 2147483647.
    – iksuy
    8 дек 2017 в 10:21
  • @iksuy, да, точно.
    – Vitaly
    8 дек 2017 в 10:32
  • 2
    @iksuy, арифметическое отрицание — это инверсия с последующим прибавлением единицы (пр: -0 = ~0 + 1 = 0b11...11 + 1 = (переполнение) = 0 ). Вот и всё, даже на полноценный ответ не набирается 8 дек 2017 в 11:37

1 ответ 1

11

-INT_MIN значение ведёт к неопределённому поведению (undefined behavior) в Си из-за переполнения (integer overflow). Это не только теоретическая проблема, к примеру:

#define abs(x) ((x) > 0 ? (x) : -(x)) 

int foo(int x){  
    return abs(x) >= 0;
}

может быть скомпилировано в:

mov     eax, 1
ret

то есть даже для INT_MIN возвращается 1 вне зависимости от того как int представлен, то есть даже на реализациях где дополнительный код используется, где -n может вернуть INT_MIN.

Переполнение возникает так как INT_MIN по модулю математически может быть больше INT_MAX.

n == -n получается в дополнительном коде, так как унарный минус можно реализовать как: обратить биты, прибавить один: -n == ~n+1. К примеру, для 8-битного числа:

n=-128 1000 0000  
~n     0111 1111
~n+1   1000 0000 
1
  • 1
    Это вы очень хороший пример с упрощением функции foo привели. Способы интерпретации UB-выражений современными компиляторами не перестают меня удивлять.
    – wololo
    8 дек 2017 в 16:41

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.