C++整数常量的类型

Question

根据MSDN (整数类型 - VC2008)的描述：

没有后缀的十进制常量的类型为int、long int或unsigned long int。能够表示该常量值的三种类型中，第一个被赋予该常量的类型。

在Visual C++ 2008上运行以下代码：

void verify_type(int a){printf("int [%i/%#x]\n", a, a);}
void verify_type(unsigned int a){printf("uint [%u/%#x]\n", a, a);}
void verify_type(long a){printf("long [%li/%#lx]\n", a, a);}
void verify_type(unsigned long a){printf("ulong [%lu/%#lx]\n", a, a);}
void verify_type(long long a){printf("long long [%lli/%#llx]\n", a, a);}
void verify_type(unsigned long long a){printf("unsigned long long [%llu/%#llx]\n", a, a);}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    printf("sizeof(int) %i\n", sizeof(int));
    printf("sizeof(long) %i\n", sizeof(long));
    printf("sizeof(long long) %i\n\n", sizeof(long long));

    verify_type(-2147483647);
    verify_type(-2147483648);

    getchar();
    return 0;
}

我得到了这个：

sizeof(int) 4
sizeof(long) 4
sizeof(long long) 8

int [-2147483647/0x80000001]
ulong [2147483648/0x80000000]  <------ Why ulong?

我期望 const -2147483648 () 应该是 int 类型。为什么我得到的是 ulong 而不是 int？

我已经编程很长时间了，直到今天我才意识到 + 或 - 不是整数常量的一部分。这个提示解释了一切。

      integer-constant:
              decimal-constant integer-suffix<opt>
              octal-constant integer-suffix<opt>
              hexadecimal-constant integer-suffix<opt>

      decimal-constant:
              nonzero-digit
              decimal-constant digit

      octal-constant:
              0
              octal-constant octal-digit

      hexadecimal-constant:
              0x  hexadecimal-digit
              0X  hexadecimal-digit
              hexadecimal-constant hexadecimal-digit

      nonzero-digit: one of
              1  2  3  4  5  6  7  8  9

      octal-digit: one of
              0  1  2  3  4  5  6  7

      hexadecimal-digit: one of
              0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
              a  b  c  d  e  f
              A  B  C  D  E  F

      integer-suffix:
              unsigned-suffix long-suffix<opt>
              long-suffix unsigned-suffix<opt>

      unsigned-suffix: one of
              u  U

      long-suffix: one of
              l  L

- Artur

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请注意，您的许多 printf 语句会导致未定义的行为。您不能将负值传递给 %x 或 %lx。 - M.M

C语言中没有函数重载，所以这段代码无法在C中编译。这是一些C++的东西。 - Orace

@MattMcNabb，在老派的C++ ideone中给出了一个ulong：http://ideone.com/WGlarH，同时答案也非常好。 - Orace

@MikeofSST：编译器具有比32位值更丰富的表示形式。例如，它还具有类型（unsigned long）。这明确告诉编译器MSB不是符号位。编译器还具有表达式operator-(unsigned long) unsigned_long_literal(2147483648)。不，这个一元运算符operator-并不返回有符号长整型。 - MSalters

@MikeofSST：MSVC在这方面没有选择。行为是明确定义的。至于“4个字节”，那完全不相关。重载适用于精确类型，而不是sizeof(type)。void foo(int)和void foo(long)是不同的函数。 - MSalters

Answer 1

您正在将一元运算符-应用于整数字面量2147483648。由于整数字面量是2^31，因此太大而无法适应32位int。在现代C++中，它应该被视为long long，因此您的结果令人惊讶。

我认为旧的C标准（long long之前）允许将一个过大的字面量解释为unsigned long类型，这与您所看到的一致。我看到您在帖子顶部引用的MSDN文档重复了这一点，所以这里肯定是发生了这种情况。

- user1084944

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C++11之前，C++没有long long。我确定VS2008没有C++11。然而，微软可能已经添加了他们自己的int64类型作为扩展，并想出了一些处理常量的方法。 - M.M

OP链接的文档标题为“C常量”，因此可能不适用；但它与他展示的输出一致。也许编译器在4294967295之前使用C++03定义的常量，之后切换到long long。或者其他什么原因。 - M.M

@MattMcNabb：如果我没记错的话，MSVC 也是这样处理的。任何太大的字面量都会导致未定义行为。其中一种有效且合理的 UB 形式是具有类型 __int64 的整数字面量。 - MSalters

Answer 2

首先，-2147483648 不是一个整数常量，因为 - 是一个一元运算符，不是常量的一部分（至少在这个上下文中是这样）。2147483648 是一个整数常量，-2147483648 是涉及该常量的表达式。

由于 2147483648 不能表示为 int 或 long int，但可以表示为 unsigned long int，因此它得到类型 unsigned long int。将一元 - 运算符应用于 unsigned long int 的结果也是 unsigned long int。

- Sneftel

Answer 3

-2147483648 不是一个整数字面量。它是应用于整数字面量 2147483648 的一元运算符 -。该字面量的值不适合 signed int 或 signed long，因此它具有类型 unsigned long。运算符 - 不会改变该类型。

- aschepler