C语言提供用于检查类型有无符号的运算符吗？

Question

C语言提供用于检查类型有无符号的运算符吗？

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如果我正在使用一个当前使用特定数字类型别名的库，例如：

typedef uint32_t library_type;

void library_function(library_type x);

如果代码需要传递不同类型的值，我该如何确保即使库更改了typedef，它仍然正确无误？

uint64_t x = get_some_number();

// …need checks here…

library_function((library_type)x);

我可以加入以下检查：

• 检查：

assert(sizeof library_type >= sizeof uint32_t);
assert(x <= UINT32_MAX);

第二次检查将确保我得到的值符合当前library_type的范围。库的作者没有提供LIBRARY_TYPE_MAX定义，因此第一个检查试图在未来编译代码时防止library_type发生更改。

第一个检查可以捕获如果library_type被更改为例如int8_t，但是如果library_type被更改为int32_t呢？它仍然是正确的“大小”，但范围仍然小于我正在检查的范围！

C语言是否提供了一种操作符来内省类型的有符号性，就像sizeof让我知道宽度一样？还有其他方法来确保我对library_type的转换只有在正确的情况下才会被执行吗？

- natevw

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你混淆了运行时检查和编译时检查。C语言在运行时并不真正支持动态类型（除非你自己构建一些方案来存储类型，以便重新解释C原本视为原始数据的内容），因此，任何用于确定源代码是否已更改的检查都必须在编译时进行，而不是像assert()那样在运行时进行检查。 - Chris Stratton

看起来C++11提供了std::is_signed; 我在想C语言中是否有类似的东西（以及这是否是正确的方法;-) - natevw

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你是在试图防止对库源代码的错误编辑，还是在运行时传递给库的错误参数？这两个问题都不是特别可解决的，但在你澄清你确切的担忧之前，这个问题真的无法回答。 - Chris Stratton

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你能不能不使用显式转换，然后通过 -Wconversion 捕获错误的隐式转换呢？得到类似这样的提示：conversion to uint32_t {aka unsigned int} from int32_t {aka int} may change the sign of the result。 - kaylum

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那么在调用函数之前，将其转换为您想要检查的类型。 uint32_t x_cast = (uint32_t) x; library_function(x_cast); - kaylum

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2个回答

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我该如何确保需要传递不同类型的值的代码仍然正确，即使库更改其typedef？

您试图防范的情况是一种“不负责任的人类行为”，而不是技术问题。

在API中更改参数的typedef是一种“破坏性变化”——就像任何其他行为变化一样。如果这种变化超出了错误修复，则很可能提示其他更微妙和严重的变化。

破坏性变化应在发布说明中记录。

通常，如果有自动执行API的破坏性变更的强制执行，则是通过版本标识符或能力查询等方式进行检查的，可以在构建和/或运行时检查——库头文件中会有#define LIBRARY_WHATEVER_VERSION 3 ，然后您的代码可以具有预处理器指令来检查。

当破坏性变化真正严重时，通常软件本身会被重新命名，以便错误的版本甚至不能满足#include或链接尝试。

- Chris Stratton

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我认为你正在被这个假想库的设计所分心，这个库恰好由一个对我们的意见毫不关心的巨大公司控制。我能写可移植的 C 代码来检测一个数字是否可以转换为一个更小但否则未知的类型吗？ - natevw

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我认为你正在被一个破坏性的变化所分心，而忽略了其他变化。你的供应商不会在不升级版本号的情况下随意更改事物。在开始使用新版本之前，请花时间了解这些变化！如果没有编码版本控制，并且你认为同事可能在构建设置方面有些马虎，那么请让你的构建系统检查头文件的md5sum。更好的方法是将所有供应商可交付内容捕获到git子模块中，即使他们只是向你提供头文件+二进制zip文件，你仍然可以跟踪它们的内容并在git中查看有意义的头文件差异。 - Chris Stratton

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可以查看英文原文，
原文链接

- R.. GitHub STOP HELPING ICE · Accepted Answer

是的，关系运算符结合类型转换运算符。例如:

_Bool TYPE_is_signed = ((TYPE)-1 < 0);

或者作为断言：

assert((TYPE)-1 < 0); // Require that TYPE is signed
assert((TYPE)-1 > 0); // Require that TYPE is unsigned