否定 INT_MIN 未定义的行为？

Question

假设我有一个来自外部来源的变量 i：

int i = get_i();

假设i是INT_MIN和二进制补码表示，-i是否未定义？

Answer 1

这取决于平台。 C支持负数的三种表示法（见C99标准的section 6.2.6.2）：

补码。
一个补码。
符号和大小。

用补码和符号和大小，定义-INT_MIN（等于INT_MAX）。对于二进制补码，它取决于符号位为 1 且所有值位为零的值是陷阱表示还是正常值。如果它是一个正常值，-INT_MIN 溢出，导致未定义的行为（参见 C99 标准的 section 6.5）。如果是陷阱表示，-INT_MIN 等于 INT_MAX.

也就是说，大多数现代平台使用二进制补码而不使用陷阱表示，因此 -INT_MIN 通常会导致未定义的行为。

Answer 2

平台可以选择定义行为，但 C 标准不要求它们对此做出任何保证。虽然从历史上看，微型计算机编译器的行为相对一致，就好像 -INT_MIN 会产生 INT_MIN 或在某些情况下，一个数字的行为类似于比 INT_MAX 大一的值，但现在变得更流行了它追溯改变任何被否定的值。因此，给定：

int wowzers(int x)
{
  if (x != INT_MIN) printf("Not int min!");
  return -x;
}

超现代编译器可能会使用表达式 -x 来确定 x 不能执行上一次比较时等于 INT_MIN，并且因此可以无条件地执行 printf。

顺便说一句，gcc 8.2 将使用 UB-ness 否定 INT_MIN 到 "optimize" 以下

int qq,rr;
void test(unsigned short q)
{
    for (int i=0; i<=q; i++)
    {
        qq=-2147483647-i;
        rr=qq;
        rr=-rr;
    }
}

无条件存储 -2147483647 到 qq 和 2147483647 到 rr 的代码。删除 rr=-rr 行将使代码存储 -2147483647 或 -2147483648 到 qq 和 rr 中，具体取决于 q 是否为零。

Answer 3

Is negating INT_MIN undefined behaviour?

是的，当 INT_MIN < -INT_MAX - 非常常见（2 的补码）。是整数溢出.

int i = get_i();

#if INT_MIN < -INT_MAX
if (i == INT_MIN) {
  fprintf(stderr, "Houston, we have a problem\n");
  // Maybe return or exit here.
}
#endif 

int j = -i;

Houston, we have a problem

否定 INT_MIN 未定义的行为？

Is negating INT_MIN undefined behaviour?

c

c99

undefined-behavior

c89