为什么将无符号长整型设置为2^64-1时，GCC会发出警告？

Question

C标准规定long int至少为4个字节，在我的系统上是8个字节。

这意味着我可以在long中存储值高达2^⁶³-1，在unsigned long中存储值高达2^⁶⁴-1。

然而，当使用-Wall标志编译以下代码时，会出现警告[Wimplicitly-unsigned-literal]：

int main (int argc, char ** argv) {

  unsigned long a;
  a = 18446744073709551615; // 2^64-1

}

如果我使用2⁶³-1 (9223372036854775807)，则会无警告编译（正如预期的那样， 2⁶³-1将适合于signed long int）。

在一个项目中，我需要在unsigned long中获得最大值，我发现(9223372036854775807 << 1) + 1将不会引发这个警告。我的老师建议我可以使用limits.h中定义的ULONG_MAX，这样就没有警告了。

为什么我不能在显式声明时不出现警告而进行隐式转换？

- Tim

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你需要将字面量指定为无符号长整型。18446744073709551615UL - Christian Gibbons

尝试在您的数字常量后添加 ul。 - Ctx

Answer 1

根据C标准，没有后缀的十进制常量的类型是int、long int或long long int，具体取决于可以表示该值的第一个类型。在您的C实现中，没有一个类型可以表示18446744073709551615，因为它太大了。

为了适应您，编译器将其类型设置为unsigned long。从技术上讲，这不符合C标准，因此编译器会向您发出警告。

在这种情况下，没有造成任何损害，因为您将该值赋给了unsigned long。但是，在某些情况下，使用错误的类型可能会导致问题，因此通常应附加后缀以确保它们与预期的用法匹配。在这种情况下，u就足够了；与无后缀类型一样，编译器将根据数字的大小和类型的能力决定是否使用unsigned int、unsigned long int或unsigned long long int。

- Eric Postpischil

Answer 2

您明确声明了它，但没有使用U，这将使其成为无符号数。由于没有带有此值的有符号整数常量，因此它会隐式地将其视为无符号数，并向您提供最好明确声明的信息。

请使用a = 18446744073709551615U;来明确声明。

- glglgl

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我明白了 - 它是在说我输入的数字已经被隐式转换了，而不是我声明的变量。 - Tim

应该不是 ull 吗？或者至少是 ul 吧？ - Nikos C.

@NikosC：在这种情况下，不需要使用ul或ull。 C标准规定十进制常量的类型会有所调整以适应其值。如果使用了u后缀，则类型将是可以表示该值的unsigned int、unsigned long int或unsigned long long int中的第一个。 - Eric Postpischil

@NikosC。请查看我的答案中的整数字面量促销表。 - Petr Skocik

Answer 3

看看这个标准（6.4.4.1p5）中的漂亮表格：

这段文字讲解了整数字面值如何适应整数类型。基本上，由于您的字面值是十进制且没有后缀，它会尝试适应以下类型：

int
long int
long long int

由于它无法适应 long long int，所以会出现您收到的警告。

如果您添加一个 U（u）后缀（或 UL 或 UL 或小写变体）：

unsigned long a = 18446744073709551615U;

你不会遇到这个问题，因为你将进入晋升序列：

unsigned int
unsigned long int
unsigned long long int

（或适用于UL和UL的适当子集）并且字面量将适合于unsigned long int（如果确实是第一个无符号类型，其可用位数不少于64位，通常情况下是这样）。

或者，您可以通过转换为八进制或十六进制文字来关闭警告：

unsigned long a = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF;
unsigned long octal_a = 01777777777777777777777;

至于这些的晋升顺序是：

int
unsigned int
long int
unsigned long int
long long int
unsigned long long int

根据链接表格，它们可以适合于第一个64位大无符号类型（通常是unsigned long int）。请注意，不要做以下绝对不应该做的事情：

(9223372036854775807 << 1) + 1 //don't do this!

由于这会触发未定义行为，无论是否生成警告，都会破坏6.5.7p4，因此请勿这样做。

- PSkocik