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返回未知int类型的范围

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我被分配了一个问题，其中某人可能放入任何类型的有符号/无符号整数，并且两个函数必须使用按位运算等返回相应的最小值和最大值 .

我正在尝试调整我对二进制补码的了解 - 范围由 - （2n-1）到（2n-1 - 1）定义为有符号，0到（2n - 1）为无符号值 .

但是，当我使用以下方法进行无符号时：

void create_minmax_unsigned() {
    unknownun exponent = (sizeof(unknownun) * 8) - 1;
    unknownun max = (1 << exponent) - 1;
    printf("The max is %d", max);
}

并签署：

void create_minmax_signed() {
    unknowns exponent = (sizeof(unknowns) * 8) - 1;
    unknowns min = ((1 << exponent) + 1) - 1;
    unknowns max = (1 << exponent) - 1;
}

这种方法适用于char（un / s），short（un / s），int（un / s），long（un / s）但不长，即64位 .

编辑：它实际上返回所有int类型的正确位数 . 但是，对于 long long ，它没有显示正确的范围 .

c

2 回答

  • 0

    long long 计算失败的原因是，分配的RHS计算为 int ，并且您试图按 int 的值过大 .

    这个spiel逐步发展答案 - 只有最终的代码才真正可行 . 早期版本有各种问题需要解决，一次只能解决一个问题 .

    您需要将RHS强制转换为指定的类型：

    void create_minmax_unsigned() {
    unknownun exponent = (sizeof(unknownun) * 8) - 1;
    unknownun max = ((unknownun)1 << exponent) - 1;
    printf("The max is %d", max);
}

void create_minmax_signed() {
    unknowns exponent = (sizeof(unknowns) * 8) - 1;
    unknowns min = (((unknowns)1 << exponent) + 1) - 1;
    unknowns max = ((unknowns)1 << exponent) - 1;
}

    返回多个值时遇到问题 . 使用 <inttypes.h> 和 intmax_t 或 uintmax_t 强制转换可以使您的打印代码更加强大：

    void create_minmax_unsigned() {
    unknownun exponent = (sizeof(unknownun) * 8) - 1;
    unknownun max = ((unknownun)1 << exponent) - 1;
    printf("The max is %" PRIuMAX, (uintmax_t)max);
}

void create_minmax_signed() {
    unknowns exponent = (sizeof(unknowns) * 8) - 1;
    unknowns min = (((unknowns)1 << exponent) + 1) - 1;
    unknowns max = ((unknowns)1 << exponent) - 1;
    printf("The max is %" PRIdMAX, (intmax_t)max);
    printf("The min is %" PRIdMAX, (intmax_t)min);
}

    解决溢出问题

    到目前为止，这使您的计算基本保持不变;它只是确保值的类型正确 . 但是，您的计算容易受到数字溢出的影响，这可能（非常）非常糟糕 - 它会导致带符号整数类型的未定义行为和无符号类型的错误答案 .

    对于无法使用较大类型来覆盖罪孽的无符号类型，需要仔细创建2n-1，因为 2<sup>n</sup> 大于可以存储的值，因此它看起来像0.当你减去1时，你会得到正确的答案，但你真的不需要转移/取幂 .

    void create_minmax_unsigned() {
    unknownun max = (unknownun)0 - 1;
    printf("The max is %" PRIuMAX, (uintmax_t)max);
}

    对于签名类型，您不能使用2n-1 - 1，因为无法表示2n-1 . 但是，您可以使用2 *（2n-2 - 1）1 . 负限制是减去一个值的否定值，导致：

    未经测试的代码（错误）：

    void create_minmax_signed() {
    unknowns exponent = (sizeof(unknowns) * 8) - 2;
    unknowns max = 2 * ((unknowns)1 << exponent) + 1;
    unknowns min = -max - 1;
    printf("The max is %" PRIdMAX, (intmax_t)max);
    printf("The min is %" PRIdMAX, (intmax_t)min);
}

    经测试的代码（不是那么多错误）：

    #include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

typedef signed long long unknowns;
void create_minmax_signed(void);

void create_minmax_signed(void)
{
    unknowns exponent = (sizeof(unknowns) * 8) - 2;
    unknowns max = 2 * (((unknowns)1 << exponent) - 1) + 1;
    unknowns min = -max - 1;
    printf("The max is %+" PRIdMAX "\n", (intmax_t)max);
    printf("The min is %+" PRIdMAX "\n", (intmax_t)min);
}

int main(void)
{
  create_minmax_signed();
  return 0;
}

    汇编：

    /usr/bin/gcc -g -O3 -std=c99 -Wall -Wextra -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes -Wold-style-definition -Wold-style-declaration -Werror  mnx.c -o mnx

    样品运行：

    $ ./mnx
The max is +9223372036854775807
The min is -9223372036854775808
$
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  • 0

    你不能只移动 1 << (sizeof(signed type)*CHAR_BIT-1) ，因为那是未定义的行为（如果 sizeof(signed type) >= sizeof(int) ） . 那么 (x+1)-1 是什么？ （提示： x ，除非 x 是INT_MAX，在这种情况下，'s undefined). So that doesn' t会得到一个负数，是吗？

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