0x80000000 的一元减号（有符号和无符号）

Question

n3337.pdf 草案 5.3.1.8 指出：

一元- 运算符的操作数应具有算术或无范围枚举类型，结果是其操作数的否定。对整数或枚举操作数执行整数提升。无符号量的负数是通过从 2ⁿ 中减去它的值来计算的，其中 n 是提升的操作数中的位数。结果的类型是提升操作数的类型。

在某些情况下就足够了。假设 unsigned int 是 32 位宽，那么 (-(0x80000000u)) == 0x80000000u，不是吗？

不过，我在无符号 0x80000000 上找不到任何关于一元减号的信息。此外，C99 标准草案 n1336.pdf, 6.5.3.3 似乎对此一无所知：

一元 - 运算符的结果是其（提升的）操作数的负数。对操作数执行整数提升，结果具有提升的类型。

UPDATE2：假设 unsigned int 是 32 位宽。所以，问题是：C 中的一元减号（有符号和无符号）和 C++ 中的一元减号（仅有符号）呢？

UPDATE1：运行时行为和编译时行为（即常量折叠）都很有趣。

（相关：Why is abs(0x80000000) == 0x80000000?）

Answer 1

在 n1336，6.3.1.3 有符号和无符号整数中，第 2 段定义了到无符号整数的转换：

否则，如果新类型是无符号的，则值转换为 反复加或减一大于最大值 可以用新类型表示，直到值在 新类型。

所以对于 32 位无符号整数，-0x80000000u==-0x80000000 + 0x100000000==0x80000000u。

Answer 2

对于您的问题，您引用的重要部分是：

一个无符号量的负数是通过减去它的 来自 2ⁿ 的值，其中 n 是提升的操作数中的位数。

所以，要知道-0x80000000u 的值是多少，我们需要知道n，0x80000000u 类型中的位数。这至少是 32，但这是我们所知道的（没有关于您的实现中类型大小的更多信息）。给定n 的一些值，我们可以计算出结果是什么：

n   | -0x80000000u 
----+--------------
32  | 0x80000000
33  | 0x180000000
34  | 0x380000000
48  | 0xFFFF80000000
64  | 0xFFFFFFFF80000000

（例如，unsigned int 为 16 位，unsigned long 为 64 位的实现将有 64 个 n）。

---

C99 在 §6.2.5 类型 p9 中隐藏了相同的措辞：

涉及无符号操作数的计算永远不会溢出，因为 无法用生成的无符号整数表示的结果 type 以比最大数大一的数为模减少 可以由结果类型表示的值。

一元 - 运算符对非零无符号操作数的结果将始终被此规则捕获。

对于 32 位 int，0x80000000 的类型将是 unsigned int，不管缺少 u 后缀，所以结果仍然是 0x80000000 类型的值 unsigned int .

如果您改用十进制常量2147483648，它将具有long 类型，并且计算将被签名。结果将是值-2147483648，类型为long。