面試問題C++

當你將一個無符號整型(unsigned integer)轉換為一個有符號整型(signed integer)時,具體的值取決于原始無符號整型的值以及目標有符號整型的大小。

轉換規則:

  • 如果無符號整型的值在有符號整型的可表示范圍內(即它小于等于INT_MAX),則轉換后的值將保持不變。
  • 如果無符號整型的值大于INT_MAX(對于int類型),則會發生溢出。在這種情況下,轉換后的值將是無符號整型值對有符號整型最大值加一的模運算的結果。

溢出行為:

對于一個32位的intINT_MAX通常是2147483647(即2^31 - 1)。如果一個unsigned int的值超過了這個數,例如4294967295(即UINT_MAX),當它被轉換為int時,實際上會發生模2^32運算(因為unsigned int通常也是32位),這意味著4294967295 % (2^32)會得到4294967295,但是當它被解釋為一個signed int時,它會被理解為-1,因為在二進制中11111111111111111111111111111111代表的是-1(在補碼表示法下)。

示例:

假設你有以下無符號整型變量:

1unsigned int uval = 4294967295U; // UINT_MAX for 32-bit systems

uval被轉換為int時:

1int sval = uval; // Implicit conversion

在32位系統上,sval的值將會是-1,這是因為4294967295超出了int的正數范圍,但模2^32運算后,其二進制表示與int

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