当运行无限循环时，为什么 int 或 char 最后给出负值答案

【问题标题】：When run an infintie loop why int or char gives negative value at the end当运行无限循环时，为什么 int 或 char 最后给出负值
【发布时间】：2021-10-28 18:19:55
【问题描述】：

#include <stdio.h>

int main()
{
    signed char x = 0;
    for (; x >= 0; x++);
    printf("%d\n", x);
    return 0;
}

这段代码的输出是-128。谁能解释一下为什么？

【问题讨论】：

"...当有符号整数算术运算溢出时（结果不适合结果类型），行为未定义，——可能的表现形式这样的操作包括：..." 见-en.cppreference.com/w/cpp/language/…
@Jarod42：这里没有未定义的溢出。行为是实现定义的，而不是未定义的。根据 C 2018 6.5.2.4，x++ 的行为类似于 x += 1。根据 6.5.16.2，x += 1 的行为类似于 x = x+1，除了左值 x 仅计算一次。根据 6.5.16.1，x = x+1 将右侧转换为左侧的类型。根据 6.3.1.3 3，当右侧无法以新类型表示时（例如，当右侧为 128 时，左侧是 8 位二进制补码 signed char），结果要么是实现定义的，要么是引发了实现定义的信号。
@molbdnilo：这里没有未定义的行为。见上面的 cmets 和chux’ answer。
@RichardCritten：在C++中，和在C中一样，操作数被提升为int，加法中没有溢出，总和转换为signed char，结果是实现-已定义。
@Jarod42：C 标准要求实现定义转换的行为，这必须是返回实现定义的值或引发实现定义的信号。实现可能未定义转换的行为以导致循环成为无限循环。 C++在这方面也是一样的。

标签： c data-structures char integer

【解决方案1】：

实现定义的行为

signed char x = 0; for (; x >= 0; x++); 迭代 x 从 0 到 127 (SCHAR_MAX)，到目前为止一切正常。

在下一次迭代中，x++ 的行为类似于 x = x + 1;，尝试将 128 分配给 signed char x。因为这超出了signed char 范围：

否则，新类型是有符号的，值不能在其中表示；结果要么是实现定义的，要么引发实现定义的信号。
（与转换为有符号类型有关的 C 规范）

一个常见的实现定义的结果是环绕到 -128 或 SCHAR_MIN。可能会发生其他结果，例如分配最大值 127 导致不定式循环。

没有有符号整数溢出，只是超出范围的赋值。

代码的可移植性不高，应避免使用。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是实现定义的行为。

在 x86 平台上我都知道编译器，当 x 是 127 并且您添加 1 它执行无符号加法，结果是 0b10000000，其二进制补码有符号整数格式是 -128

由于x 是-128，循环终止并打印出-128

【讨论】：

对了一半。行为是实现定义的。它是由 C 实现定义的，主要是编译器，而不是“平台”。 C 编译器可以提供 C 标准允许的任何行为；他们没有义务盲目地使用指令集。