为什么枚举值可以有大于 int 的值？

Question

我定义了一个枚举如下：

typedef enum { x = 1ULL<<40 } e;

看起来表达式“x”计算结果为1UL<<40。

然而，C11 6.4.4.3规定：“声明为枚举常量的标识符的类型为int。”

顺便说一下，这救了我的一天，因为我想要枚举值>1<<32。然而，我需要知道如何做到这一点；我有点紧张编写不符合标准的代码。

我尝试了这段代码：

int main() {
        printf("%zu %zu %lx\n", sizeof(e), sizeof(x), x);
        return 0;
}

使用 gcc -std=c11 -Wall 进行编译 (gcc 8.3.1, linux x86_64), 输出为：8 8 10000000000。

如果将 %lx 改为 %llx，将会收到一个编译警告，但输出结果相同，这表明 x 的大小为 long。

根据我的阅读理解，我期望会收到编译警告和输出 4 4 0。

- Erik Carstensen

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每个枚举类型都应与char、有符号整数类型或无符号整数类型兼容。类型的选择是实现定义的。据我所知，宽类型是可以的，但1ULL<<40不行。嗯嗯。 - chux - Reinstate Monica

请注意，我正在违反§6.7.2.2 2条款，该条款规定枚举常量必须具有可表示为“int”的值。因此，根据规范，我的代码无效。也许这使他们能够在不违反规范的情况下扩展语言？ - Erik Carstensen

我不会依赖这段代码能够正常工作，而是会寻找另一种解决方案。 - Carey Gregory

Answer 1

编译器扩展。例如，使用clang：

$ CFLAGS=-Weverything make example && ./example
cc -Weverything    example.c   -o example
example.c:3:16: warning: ISO C restricts enumerator values to range of 'int'
      (1099511627776 is too large) [-Wpedantic]
typedef enum { x = 1ULL<<40 } e;
               ^   ~~~~~~~~
1 warning generated.
8 8 10000000000

使用gcc编译器：

$ CFLAGS='-Wall -pedantic' make example && ./example
cc -Wall -pedantic    example.c   -o example
example.c:3:20: warning: ISO C restricts enumerator values to range of ‘int’ [-Wpedantic]
 typedef enum { x = 1ULL<<40 } e;
                    ^~~~
8 8 10000000000

- Carl Norum

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这些警告很好，但对我来说，似乎clang和gcc都产生了不正确的行为；规范确实说sizeof（x）应该等于4，而不是8。他们怎么能逃脱这个问题呢？有没有一些我错过的gcc标志可以给我输出“4 4 0”？或者他们可以声称sizeof可能是8，因为某个地方存在未定义的行为？ - Erik Carstensen

@ErikCarstensen 规范并未说明任何类型的大小应该等于4。此外，规范规定，如果程序存在约束违规，则编译器应发出诊断信息，它已经执行了这项任务。（因此，规范并未定义这种程序的行为）。您可以使用编译器标志（例如-pedantic-errors或-Werror）来防止生成可执行文件。 - M.M

从技术上讲，我认为这应该是一个变体（它不是标准C），而不是扩展。如果标准规定类型为“int”，而实现中的类型不是“int”，则该实现不符合C标准。（我们可以编写一个严格符合标准的程序来检测差异。） - Eric Postpischil

6.7.2.2描述了其他可能的类型，所以谁知道呢。 - Carl Norum

@M.M回答了我的问题。@EricPostpischil，我不理解如何编写符合规范的程序来检测差异，因为§6.7.2.2第2条规定枚举常量的值应表示为“int”。 - Erik Carstensen