なぜ0 <-0x80000000なのですか？

以下に簡単なプログラムを示します。

#include <stdio.h>

#define INT32_MIN        (-0x80000000)

int main(void) 
{
    long long bal = 0;

    if(bal < INT32_MIN )
    {
        printf("Failed!!!");
    }
    else
    {
        printf("Success!!!");
    }
    return 0;
}

条件if(bal < INT32_MIN )は常に真です。どのようにして可能ですか？

マクロを次のように変更すると正常に動作します。

#define INT32_MIN        (-2147483648L)

誰でも問題を指摘できますか？

これはかなり微妙です。

プログラム内のすべての整数リテラルにはタイプがあります。どちらのタイプかは6.4.4.1の表で規定されています。

Suffix      Decimal Constant    Octal or Hexadecimal Constant

none        int                 int
            long int            unsigned int
            long long int       long int
                                unsigned long int
                                long long int
                                unsigned long long int

リテラルの数値がデフォルトのint型に収まらない場合は、上記の表に示されているように、次に大きい型を試みます。したがって、通常の10進整数リテラルの場合は次のようになります。

• 試す int
• 収まらない場合は、 long
• 収まらない場合は、を試してくださいlong long。

16進リテラルの動作は異なりますが！リテラルがのような署名された型の内部に収まらない場合、より大きな型のint試行unsigned intに進む前に、最初に試行します。上記の表の違いをご覧ください。

したがって、32ビットシステムでは、リテラル0x80000000は型unsigned intです。

これは-、符号付き整数をオーバーフローする場合とは異なり、実装定義の動作を呼び出さずに、リテラルに単項演算子を適用できることを意味します。代わりに、0x80000000正の値である値を取得します。

bal < INT32_MIN通常の算術変換を呼び出し、式の結果は0x80000000からunsigned intに昇格しlong longます。値0x80000000は保持され、0は0x80000000より小さいため、結果が返されます。

リテラルを2147483648L10進表記で置き換えると、コンパイラーはを選択せずunsigned int、内に収めようとしlongます。また、L接尾辞は、long 可能であれば必要であることを示しています。あなたは6.4.4.1で述べたテーブルを読み続ける場合はLサフィックスは、実際に同様のルールがあります。数は、要求された内側にフィットしていない場合long、それは32ビットの場合には、コンパイラはあなたを与えるだろうしない、long longそれをどこにうまくフィットします。

0x80000000あるunsigned値2147483648を持つリテラル。

これに単項マイナスを適用すると、まだあなたにゼロ以外の値を持つ符号なしの型を提供します。（実際、ゼロ以外xの値の場合、最終的に値はになりUINT_MAX - x + 1ます。）

この整数リテラルに0x80000000はタイプがありますunsigned intです。

C標準に準拠（6.4.4.1整数定数）

5整数定数の型は、その値を表すことができる対応するリストの最初のものです。

そして、この整数定数は、次のタイプで表すことができます。 unsigned int。

だからこの表現

-0x80000000同じunsigned intタイプです。さらに0x80000000、次のように計算する2の補数表現で同じ値を持って います

-0x80000000 = ~0x80000000 + 1 => 0x7FFFFFFF + 1 => 0x80000000

これは、たとえば次のように書くと副作用があります。

int x = INT_MIN;
x = abs( x );

結果は再びなります INT_MINます。

したがって、この状態で

bal < INT32_MIN

符号なしの値と比較0されます0x80000000通常の算術変換の規則に従ってlong long int型に変換された。

0がより小さいことは明らかです0x80000000。

数値定数0x80000000のタイプはunsigned intです。-0x800000002の補数計算を取り、それを実行すると、次のようになります。

~0x80000000 = 0x7FFFFFFF
0x7FFFFFFF + 1 = 0x80000000

ですから-0x80000000 == 0x80000000。そして(0 < 0x80000000)、0x80000000（署名されていないため）比較は真です。

-が数値定数の一部であると考えると、混乱が生じます。

以下のコード0x80000000は数値定数です。そのタイプはその上でのみ決定されます。-その後適用され、種類を変更しません。

#define INT32_MIN        (-0x80000000)
long long bal = 0;
if (bal < INT32_MIN )

生修飾されていない数値定数は正です。

それが小数の場合は、割り当てられたタイプがそれを保持する第1のタイプは次のとおりです。int、long、long long。

定数は8進数または16進数の場合は、それを保持する第1のタイプを取得します：int、unsigned、long、unsigned long、long long、unsigned long long。

0x80000000、OPのシステムでは、unsignedまたはのタイプを取得しunsigned longます。いずれにせよ、それはいくつかの符号なしタイプです。

-0x80000000もいくつかのゼロ以外の値であり、符号なしの型であり、0より大きい。コードがそれをと比較するlong long場合、値は比較の2つの側で変更されないため0 < INT32_MIN、trueになります。

別の定義では、この奇妙な動作を回避します

#define INT32_MIN        (-2147483647 - 1)

私たちはしばらくの間、ファンタジーの土地で見てみましょうどこintとunsigned 48ビットです。

その後、0x80000000収まりint、タイプも変わりますint。 -0x80000000は負の数であり、印刷結果は異なります。

[本当の言葉に戻る]

以来0x80000000signed型の前にいくつかのunsigned型に収まることがよりちょうど大きいほどsome_signed_MAX内にはまだsome_unsigned_MAX、それはいくつかの符号なしのタイプです。

Cは、整数リテラルがあり得ることをルール有するsigned又はunsignedそれに適合するかどうかに依存してsigned、またはunsigned（整数プロモーション）。上32ビットマシンリテラルは0x80000000なりますunsigned。2の補数-0x80000000で0x80000000 32ビットマシン上で。したがって、Cルールによると、比較bal < INT32_MINはとの間signedで行われ、次のように変換されます。unsignedunsigned intlong longます。

C11：6.3.1.8/1：

[...]それ以外の場合、符号付き整数型のオペランドの型が符号なし整数型のオペランドの型のすべての値を表すことができる場合、符号なし整数型のオペランドは次のようにオペランドの型に変換されます。符号付き整数型。

したがって、 bal < INT32_MIN常にtrueです。