C按位移位：考虑隐式类型转换的右操作数？

Question

gcc 4.8.4 警告 1u << 63ul​（假设 64 位 long 和 32 位 int）并计算 0。理所当然（在转移之前没有从1u 升级到1ul）？

ISO/IEC 9899:201x, 6.3.1.8（通常的算术转换）：“许多期望算术类型的操作数的运算符会导致转换”； 6.5.7（按位移位运算符）：“对每个操作数执行整数提升......”。

但我不能下结论。哪些是“许多操作员”？据我了解，“整数提升”不适用于比int 更宽的类型（我是否正确？），但标准没有明确说明隐式类型不考虑按位移位的右操作数转换。

Answer 1

每个操作都单独记录。例如，n1548 §6.5.5 “乘法运算符”¶3

对操作数执行通常的算术转换。

第 6.5.7 节“按位移位运算符”中省略了该短语。相反，它说：

对每个操作数执行整数提升。结果的类型是提升的左操作数的类型。 …

由于有关按位移位运算符的部分没有提及“通常的算术转换”，因此不会发生这种转换。

Answer 2

“通常的算术转换”包括到浮点类型的转换以及如何确定两个操作数的通用类型。

Bitshifts 不适用于浮点类型，仅适用于整数（约束，6.5.7p2）。与其他仅采用整数的二元运算符（例如位与）不同，两个操作数不直接组合以获得结果；操作不需要通用类型。因此，每个操作数都是独立提升的（来自您的引文：“整数提升是在每个操作数上执行”）。

阅读整段 6.5.7p3 就清楚了：

对每个操作数执行整数提升。 结果的类型是提升的左操作数的类型。如果右操作数的值为负数或大于或等于提升的左操作数的宽度，则行为未定义。

注意强调的句子，它阐明了结果类型仅由左操作数确定。从那和最后一句话得出，正确的操作数的int 或unsigned int 对于所有当前的实现来说已经绰绰有余了。 int (INT_MAX) 的最低上限是 32767 - 比任何实现的任何标准类型中的位数都多得多，即使我们考虑将来有 1024 位和更多位的更宽整数。

另请注意，您的代码会调用未定义的行为，除非您的平台具有至少 64 位的unsigned int（最后一句）。

编译器会正确警告您的代码调用未定义的行为。 不需要警告，但您应该很高兴它确实如此。认真对待！如果您调用未定义的行为，程序的任何行为都是正确的。

如果您想要 64 位类型，请使用 uint64_t。对于常量，请使用宏 UINt64_C(1)，它会生成一个 至少 64 位 (uint_least64_t) 的整数常量。两者均由stdint.h提供。

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关于您的其他问题：

从 6.3.1.1p2：

如果 int 可以表示原始类型的所有值（受宽度限制，对于位域），则该值将转换为 int；否则，它将转换为无符号整数。这些被称为整数促销。 整数提升不会改变所有其他类型。