我的电脑认为有符号整数比-1还要小？

Question

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("%d", sizeof(signed int) > -1);
    return 0;
}

结果为0（FALSE）。

怎么可能呢？我使用的是64位Ubuntu Linux，所以结果应该是（4>-1）=> 1 => True。

- Jah

---

据我所知，signed int和int的大小相同，都为4。Sizeof也取决于您使用的编译器，但您不应该遇到问题...嗯。 - Serguei Fedorov

“signed int”、“int”和“unsigned int”始终具有相同的大小，但该大小不一定为4。然而，sizeof结果的类型是size_t。所有合理的ABI都会使size_t与unsigned long具有相同的大小，这可能与unsigned int的大小相同，也可能不同（它不能更小，但可能更大）。 - zwol

Answer 1

问题在于sizeof操作符返回一个无符号数量(size_t)，因此比较会将-1转换为无符号数，这使得它看起来像是一个非常大的数字。

你可以尝试这样做：

printf("%d", ((int)sizeof(signed int)) > -1);

- cnicutar

Answer 2

signed int 的 sizeof 返回的是无符号类型 size_t。当你比较一个带符号数和一个无符号数 [且无符号数的类型至少和带符号数的类型一样大] 时，在比较之前，带符号数会被转换为无符号数。这个转换使得 -1 变成了无符号类型的最大值。换句话说，就好像你写了：

#include <limits.h>
/* ... */
printf("%d", sizeof(signed int) > SIZE_MAX);

当你犯错时，可以让gcc发出警告，但默认情况下甚至不在-Wall中: 你需要-Wextra或更具体地说是-Wsign-compare。(这个警告可能会产生很多误报，但我认为对于新代码打开它是有用的。)

- zwol

---

这与二进制补码无关。(size_t)-1 == SIZE_MAX。 - Alok Singhal

从技术上讲，即使一个操作数是无符号的，有符号类型也不总是被提升为无符号类型。参见6.3.1.8（1），只有在有符号类型不能表示所有可能值时，才会发生这种情况，而该无符号操作数可能更小。 - DigitalRoss

@DigitalRoss 完全正确，已更正。 - zwol

@Alok...我曾以为在补码或原码机器上，符号到无符号的转换理论上不会表现出相同的行为，但你是正确的。(C99 6.3.1.3p2) 不过这已经不重要了，考虑到已经很长时间没有制造出对于整数不是二进制补码的CPU了。 - zwol

@Zack，你说得对。我只是想挑剔一下。 - Alok Singhal

Answer 3

整数提升

C语言中有很多隐式转换，特别是理解所谓的“通常算术转换”非常有帮助，其中包括所谓的“整数提升”。¹

实际规则有点复杂，但简化起来，当一个运算符具有不同类型的操作数时，所有标量类型都会自动转换。转换首先将较低级别的操作数转换为更高级别的类型。然后，如果只有一个操作数被标记为有符号，则它将被转换为无符号，除非带有符号类型的操作数更大并且可以表示所有无符号类型的值。在您的示例中并非如此，因为size_t几乎总是与int一样大或更大。

最后，在几乎所有机器上，-1的所有位都设置了，使其在作为无符号数时成为一个非常大的数字。

---

^{1. ISO/IEC 9899:1999 ("C99") 6.3 Conversions}

- DigitalRoss

---

促销（以及C语言中的所有转换）是值转换，而不是重新解释表示。将-1转换为无符号类型始终是该类型中最大的值，与机器无关。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

从技术上讲，这是C99 6.3.1.3(2)的规定，但这与dmr和K＆R的规定不同，恰好等同于重新解释二进制补码机器。人们不禁想知道一个奇怪的机器实际上会做什么。 - DigitalRoss

“变化”（从处理表示到值）发生在C语言首次标准化时，但我相信唯一的变化是在规范方式上，而不是行为。据我所知，在标准化之前从未有过非二补码C实现，允许非二补码的整个想法是委员会的无意义发明... - R.. GitHub STOP HELPING ICE