在Rust中，一个过大的位移操作是否属于未定义行为？

Question

当您运行此代码时：

#![allow(exceeding_bitshifts)]

fn main() {
    const NUMBER: u64 = 0b_10101010;

    fn print_shift(i: u32) {
        println!("{:b}", NUMBER >> i);
    }

    print_shift(65);
    println!("{:b}", NUMBER >> 65);
}

你会发现，对于一个值超过位长度的数字进行位移，在编译时和运行时会产生不同的行为。这是正常的行为吗？有文档记录吗？这并没有在记录的未定义行为列表中提到。

- Boiethios

Answer 1

不，这并不是预期结果，但它也不是未定义行为。这只是一个“错误”。

在编译时计算常量和在运行时计算值之间不应该有任何区别。总的来说，这是一个难题，因为编译代码的机器和运行代码的机器可能具有完全不同的架构。

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当谈到调试和发布版本时，“过大”的位移行为是预期的，也不是未定义的行为。线索在于错误信息：

尝试进行溢出右移

整数溢出既不是不安全的也不是未定义的：

Rust编译器不认为以下行为是不安全的，但程序员可能（应该）认为它们是不希望、意外或错误的。

• ...
• 整数溢出

另请参阅：

• 如何关闭整数溢出保护？

- Shepmaster

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同样的函数和参数（x.shr(y)）在不同的调用中给出不同的答案。这不是未定义行为吗？ - Boiethios

@Boiethios 我不确定你是否正确使用了“未定义行为”这个术语。random()（通常）在不同的调用中返回不同的答案，但这并不意味着它的行为是未定义的。 - Shepmaster

不，UB特指规范未定义行为的情况，现代C/C++编译器越来越将其视为优化机会，导致当某人遇到C/C++中许多未定义行为的情况时，结果变得越来越令人困惑。 - plugwash

另一方面，Rust非常努力地避免未定义的行为，在无法避免的情况下（某些指针相关操作本质上是不安全的），要求程序员通过“unsafe”块明确地承认这一点。 - plugwash