在C语言中将int转换为short

Question

我有：

int a = 2147483647;
short b = (short)a;

我得到了b = -1，但我期望将int32转换为int16(short)。我希望看到一些值，而不是-1。

请有人帮助我解决这个问题。

- user1128265

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我会说，这个值不适合，所以结果未定义。 - Bart Friederichs

-1 是 "某个值"。而 (short) 强制转换是不必要的，转换会被隐式执行：short b = a; - Keith Thompson

@BartFriederichs：转换结果是实现定义，而不是未定义的。 - Keith Thompson

Answer 1

值2147483647或2³¹-1溢出了16位整数。它的二进制表示在MSB为零，其余位是31个1。

看起来在你的实现中，在转换为short时，取了最后16位。当这种情况发生时，它们全部设置为1，导致了一个-1的二进制补码表示：

32-bit int:   01111111111111111111111111111111
16-bit short: ----------------1111111111111111

然而，2补码表示法以及这种行为一般都不是C ++标准的一部分，因此这种行为是实现定义的。

- Sergey Kalinichenko

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行为并非未定义；结果是实现定义的，这意味着实现必须记录它。 - Keith Thompson

@EricPostpischil：n3690 第80页4.7(1)说这是实现定义，而不是未定义。但不确定一个实现是否可以将其定义为未定义行为 :-) - 6502

Answer 2

当将一个值转换为一个有符号类型时，如果源值无法适应目标类型，则会产生实现定义的结果。这意味着任何符合规范的编译器文档必须记录该结果是什么。

(这与算术运算符溢出的行为不同。例如：

int overflow = INT_MAX + 1;

实际上具有未定义的行为。但无论哪种情况，您都应该注意编写代码以避免触发此类问题。

对于许多实现，无论是转换还是算术，当目标是N位类型时，溢出仅取正确结果的N个低位。

在您的情况下，显然int是32位而short是16位（这些大小在不同的实现中可能会有所变化）。2147483647是0x7fffffff，其低16位是0xffff，这是（再次强调，在您的实现中）类型short中表示-1的方法。

对于转换为无符号类型，结果由标准严格定义；它获取结果的低N位。对于溢出的浮点转换（例如，将非常大的double值转换为float），行为是未定义的。

到目前为止，C和C++的情况都一样。但是，从1999年标准开始，允许溢出的有符号转换引发实现定义的信号。C ++没有这个。我不知道任何一个实际执行此操作的编译器。

我希望看到一些值，而不是-1。

-1就是“一些值”。您有某些特定的值​​预期吗？

附带说明:

short b = (short)a;

不必要进行强制类型转换。赋值、初始化、参数传递以及 return 语句可以在任何数值类型之间进行赋值，无需进行强制类型转换。该值会被隐式转换：

short b = a;

- Keith Thompson

Answer 3

这是“实现定义行为”，例如，gcc 的整数实现文档表示：

将值转换为宽度为N的类型时，该值会模2^N对类型范围取模；不会引发信号。

这可能因编译器而异，我找不到类似的clang或visual studio文档。

根据草案C++标准，第4.7节“整数转换”第3段：

如果目标类型是有符号的，则如果它可以用目标类型（和位域宽度）表示，则该值保持不变；否则，该值是实现定义的。

如果这是无符号的，那么你将拥有完全定义良好的行为，如第2段所述：

如果目标类型是无符号的，则结果值是源整数的最小无符号整数（模2n，其中n是用于表示无符号类型的位数）。[注意：在二补码表示中，此转换是概念上的，如果没有截断，位模式不会改变。—end note]

草案C99标准的6.3.1.3节“有符号和无符号整数”的语言类似。

- Shafik Yaghmour

Answer 4

您的整数A比short类型的大小还要大。当您将A转换为short类型时，最左边的一位会变成1，这表示它是一个负数。因此，如果您得到-1，我猜您在所有16位中都得到了1，这将使您得到-2^15 + 2^14 + 2^13... + 2^0，这将使您得到-1。简而言之（无意冒犯），如果整数太大，则无法将其转换为short类型。

- KrisSodroski

Answer 5

你可以这样做：

uint32_t sum=0xFFFF1234;
uint16_t *p= (uint16_t *) ∑
uint16_t checksum=p[0]; 

校验和为0x1234。

还有另一种方式：

union ToShort
{
        uint32_t sum;
        uint16_t checksum[2];
} toShort;
toShort.sum=0xFFFF1234;
cout << hex << toShort.checksum[0];

输出结果为1234。

- JayS