如果我减少 `std::size_t(0)`，是否保证它等于 `std::size_t(-1)`？

Question

这是它的证据：

inline
constexpr std::size_t prev(std::size_t i) {
    --i;
    return i;
}

int main() {
    static const std::size_t i = 0;
    static_assert(prev(i) == std::size_t(-1), "Decrementing should give     std::size_t(-1)");    
    return 0;
}

使用-std=c++14编译可以顺利通过。

我遇到这个问题是因为我需要对std::vector进行反向循环，所以我将循环索引更改为：

for (std::size_t i = std::min(idx, v.size() - 1); i != std::size_t(-1); --i) { ... }

现在，我意识到我可以使用 std::vector::reverse_iterator，但我的真正问题是，我期望的行为是否有明确定义？

- Ben

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@Justin 这些是关于无符号整数溢出，而不是这里发生的下溢。 - Some programmer dude

到目前为止我找到的最好的复制品是：https://dev59.com/5W_Xa4cB1Zd3GeqPxh9P - NathanOliver

这个怎么样？（https://dev59.com/M3E85IYBdhLWcg3wejZO） - François Andrieux

Answer 1

是的

size_t是一个未指定的无符号整数。

C++中的所有无符号整数都被建模为模2ⁿ整数环的元素，其中n是特定于该无符号整数类型的数字。

当您将有符号整数转换为无符号整数时，您会得到该无符号类型的常数n在模2ⁿ整数环中的值。对于-1，这是2ⁿ-1。

当您将无符号整数类型的0递减时，您会得到2ⁿ-1。

这两个值是相同的。

请参见C++标准中的[basic.fundamental] 3.9.1/4：

无符号整数应遵守算术模运算的规律 2ⁿ 其中 n 是该特定大小整数的值表示中的位数。

（引用自最近的草案标准N3690，但它所代表的真相不会很快改变；段落编号可能会更改。）

查找有关如何从有符号整数进行转换的引用将涉及更多的标准追踪；但它最终会成为您想要的。

- Yakk - Adam Nevraumont

Answer 2

是的，这种行为是有保证的。

std::size_t 是一个无符号整数类型。对于无符号整数的算术运算，始终具有明确定义的语义:

无符号整数算术运算总是在模2ⁿ下进行， 其中n是该特定整数中的位数。

特别考虑内置的前缀递减和后缀递减运算符：

表达式--x与x -= 1完全等价。...
表达式x--修改其操作数的值，就好像通过评估x -= 1来完成一样

因此，递减运算符确实执行算术运算。

- Justin

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你得到了绿色勾选标记，因为你在增量和减量运算符上的细节表现非常出色。 - Ben