超出范围的无符号长整型？

Question

嗯，这是一个奇怪的问题：

• 我正在使用unsigned long long变量（我甚至使用了相同效果的long变量）
• 我需要能够存储64位整数（sizeof返回8，这很好）

然而，当我尝试达到像1<<63这样的值，并执行一些简单的位运算时，我会奇怪地得到负值。为什么呢？

我的测试代码：

    unsigned long long c = 0;

    c |= 1l << 56; printf("c = %lld\n",c);
    c |= 1l << 63; printf("c = %lld\n",c);

输出：

c = 72057594037927936 
c = -9151314442816847872

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注：

1. 当然，即使我直接执行 c = 1l<<63，也会发生同样的事情。
2. 所有测试均在Mac OS X 10.6上进行，并使用Apple的LLVM编译器3.0进行编译。

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有什么建议吗？

- Dr.Kameleon

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如果您需要64位整数，您可能更喜欢使用uint64_t。 - Jesse Rusak

我知道你已经选择了一个答案，但我还有一个问题：你是在编译64位核心吗？sizeof(long)是多少？我很惊讶1l<<63能够工作，因为我认为它会将32位的1l向左移动63位，使你得到一个值为零。但如果sizeof(long)也是8，也许这就是它能够工作的原因。如果我是正确的，那么Jesse Rusak的答案就有一定的道理，尽管那个答案不能解决你的问题。 - phonetagger

是的，1l 应该改为 1ull 以确保它至少有 64 位长。 - AusCBloke

Answer 1

%lld 格式中的 d 部分告诉 printf 函数参数应被视为带符号整数。请使用 u 替代：%llu。

参考手册中如下解释： d, i The int argument is converted to signed decimal notation. o, u, x, X The unsigned int argument is converted to unsigned octal (o), unsigned decimal (u), or unsigned hexadecimal (x and X) notation.

- AusCBloke

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好的，现在是那种经过大量思考和多层调试努力后，我感觉自己像个白痴的时候之一...哈哈。我想我学到了非常有价值的东西。（当然，这个问题影响的不仅仅是一个两行代码的测试）。非常感谢你，伙计！你肯定为我节省了很多时间！;-) - Dr.Kameleon

@Dr.Kameleon：别担心，这种事情每个人都会遇到。 - AusCBloke

Answer 2

我认为你在这里实际上做了一些未定义的事情。我认为表达式1l << 63在C语言中是未定义的，因为编译器会将1l表示为有符号类型，并且将其向左移动63位会导致有符号溢出（在C语言中是未定义的）。虽然我不是专家，但似乎你想要1ull << 63。

事实上，如果你在clang中传递-Weverything，你的原始代码会抱怨这个问题：

foo.c:7:23: warning: signed shift result (0x8000000000000000) sets the sign bit of the
            shift expression's type ('long') and becomes negative [-Wshift-sign-overflow]
      c |= 1l << 63; printf("c = %lld\n",c);
           ~~ ^  ~~

编辑：是的，然后你需要来自另一个回答的正确printf格式。

- Jesse Rusak