使用 unsigned long 类型进行位移会产生错误的结果

Question

我有点困惑，因为我想在我的系统（我想是每个现代系统）上初始化一个大小为 8 字节的 unsigned long 类型的变量。当我想将 1 << 63 分配给变量时，我收到了编译器警告，并且该数字实际上是 0。当我执行 1 << 30 时，我得到了 2 ^ 30 = 1073741824 的预期结果。然而，当我执行 1 << 31 时，我得到 2 ^ 64 的结果（我认为；实际上这不应该是可能的）打印 18446744071562067968。

任何人都可以向我解释这种行为吗？

Answer 1

1 << 63 将在 int 算法中计算，而您的 int 可能是 32 位。

通过提升其中一个参数来解决这个问题：1ULL << 63 会做到。

ULL 表示表达式至少为 64 位。

Answer 2

表达式 1 << 63 的类型为 int。 int 的范围是 -2³¹ … 2³¹ - 在大多数系统上是 1，2⁶³ 太大了。尝试 (unsigned long)1 << 63 或 1UL << 63 将类型 unsigned long 的值左移 63 位。

Answer 3

这里的1，叫做整数常量。根据标准 C11 中指定的规范，第 §6.4.4.1 章的语法是

integer-constant:
     decimal-constant integer-suffix_opt
     octal-constant integer-suffix_opt
      hexadecimal-constant integer-suffix_opt

关于语义，

The type of an integer constant is the first of the corresponding list in which its value can be represented.

和 table 表示，如果没有后缀，并且值在 int 范围内代表 table，则应将其视为 int。因此，这里的 1 被认为是 int，通常 4 个字节，或 32 位，在您的情况下也是如此。

要明确指定 1 为 unsigned long (64) 位，我们可以使用后缀，例如

1UL << 63

应该可以解决您的问题。

^{请注意：unsigned long 不保证为 64 位。 unsigned long long保证至少有64位。但是，只要您使用 unsigned long 是 64 位的平台，您应该没问题}

Answer 4

我建议您使用 1ULL，因为这将为您提供 32 位和 64 位架构上的 64 位无符号整数。在 32 位架构上 unsigned long（因此 UL）只有 32 位长，无法解决问题。

1ULL << 63

使用 unsigned long 类型进行位移会产生错误的结果

bit shifting with unsigned long type produces wrong results

c

unsigned

bit-shift