如果计数大于类型的宽度，是否右移未定义行为？答案

【问题标题】：Is right shift undefined behavior if the count is larger than the width of the type?如果计数大于类型的宽度，是否右移未定义行为？
【发布时间】：2013-09-25 22:18:33
【问题描述】：

我刚刚检查了 C++ 标准。看来下面的代码不应该是undefined behavior:

unsigned int val = 0x0FFFFFFF;
unsigned int res = val >> 34;  // res should be 0 by C++ standard,
                               // but GCC gives warning and res is 67108863

从标准来看：

E1 >> E2 的值是 E1 右移 E2 位的位置。 如果 E1 有一个无符号类型，或者如果 E1 有一个有符号类型和一个非负数值，结果的值是商的整数部分 E1/2^E2. 如果 E1 具有带符号类型和负值，则结果 value 是实现定义的。

根据标准，由于 34 不是负数，所以变量 res 将为 0。

GCC 对代码 sn-p 给出以下警告，res 是67108863：

警告：右移计数 >= 类型宽度

我还检查了 GCC 发出的汇编代码。它只是调用SHRL，而英特尔的 SHRL 指令文档中，res 不是零。

那么这是否意味着 GCC 没有在英特尔平台上实现标准行为？

【问题讨论】：

你给出的标准引用是关于第一个操作数的，即val，而不是34。
@ChristianRau，你是对的。

标签： c++ gcc assembly standards undefined-behavior

【解决方案1】：

5.8 部分中的draft C++ standard 1 段中的 Shift 运算符 说（强调我的）：

结果的类型是提升的左操作数的类型。 如果右操作数为负数，或大于或等于提升的左操作数的位长度，则行为未定义。

因此，如果 unsigned int 为 32 bits 或更小，则这是未定义的，这正是 gcc 给您的警告。

【讨论】：

@Zaibis：是的，GCC 能够编译 C++。 GCC 是（仅）一个 C 编译器，或者 G++ 是一个不同的编译器，这是一个常见的误解。
@Zaibis：GCC 是一个工具链；它有 C 和 C++ 的编译器（和链接器和许多其他东西）。

【解决方案2】：

要准确解释会发生什么：编译器会将34 加载到一个寄存器中，然后将您的常量加载到另一个寄存器中，并对这两个寄存器执行右移操作。 x86 处理器对移位值执行“shiftcount % bits”，这意味着您将右移 2。

由于 0x0FFFFFFF（十进制 268435455）除以 4 = 67108863，这就是您看到的结果。

如果您有不同的处理器，例如 PowerPC（我认为），它可能会给您零。

【讨论】：

如果我错了，请纠正我，但最近几天我在 PPC 和移位方面做了很多工作，而 gcc 无法在 PPC32 上表示整数的 32 位移位。那么你确定你的陈述提到 PPC 吗？（我确实使用 C 源代码，但如果 CPU 架构无法这样做，那么该语言不应该是相关的，应该吗？）
@Zaibis GCC 是一个可移植的编译器，没有理由禁用 GCC 内部的代码，该代码会在为 PowerPC 发出代码时警告移位过大。但我可以向你保证，PowerPC 处理器确实有几个额外的晶体管，它们允许右移的汇编指令在移位 34 时产生预期的结果。