C++11 标准是否保证零值有符号整数的一元减号为零？答案

【问题标题】：Does the C++11 standard guarantee that the unary minus of a zero-valued signed integer is zero?C++11 标准是否保证零值有符号整数的一元减号为零？
【发布时间】：2020-05-01 17:54:06
【问题描述】：

C++11 标准是否保证零值有符号整数的一元减号为零？

例如：

int zero = 0;
int n = -zero;
int m = -0;
assert(memcmp(&n, &zero, sizeof(int)) == 0);
assert(memcmp(&m, &zero, sizeof(int)) == 0);

我知道 -0 和 0 在二进制补码表示中是相同的，但我想知道标准是否允许有符号整数零的否定对于其他表示为负零，例如一个恭维或符号量级。

我在 C++11 草案中只能找到 §5.3.1 第 8 段：

一元运算符的操作数应具有算术或无作用域枚举类型和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减去它的来自 2^n 的值，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。

我在草稿中找不到否定的定义。

动机：我正在为一个库编写一个专门的整数解析器（最终可能是开源的），我想知道我是否应该担心"-0" 的可能性在不常见的架构上被解释为负零有符号整数。

注意：我已经知道负零浮点数。

【问题讨论】：

-0 在汇编中不存在，一旦设置了有符号位，x86/x64 中就没有零值。无论如何，好问题。
我不知道zero是否根据规范被视为“无符号数量”，即使zero的数据类型是有符号的。
在 C++ 级别可能会定义它，但如何实现呢？您发布的代码将在程序集生成中将 0 和 -0 设置为相同的值。在机器级别没有-0。
任何在底层使用二进制补码的系统都没有内部方法来表示负零，最后我听说二进制补码无处不在，几乎是普遍的。
C 标准指定了一组有限的操作，可能产生负零。一元 - 不在该集合中。（请参阅n1570 6.2.6.2 第 3 段。）我在 C++11 标准中看不到任何类似的措辞。在 C 中，负零是一种表示，而不是一个值，它与普通零比较。（当然它不存在于 2 的补码中。）

标签： c++ c++11 integer arithmetic-expressions unary-operator

【解决方案1】：

该标准不强制要求整数的位模式，因为它旨在适用于尽可能广泛的机器。 C++ 编译器完全可以使用补码，其中零和负零是不同的。

【讨论】：

这将需要重新定义所有的数学，这是不可能的（而且没用的）。
@MichaelChourdakis 我不明白为什么会这样。我使用了一个补码处理器，我向你保证数学不是不可能的。
例如，您会破坏所有 1-1 函数，因为一个 y 会有两个 x。
@MarkRansom 我了解该标准不强制要求位模式，但它可以强制要求算术表达式的结果。我对标准语不够精通，无法知道后者是否属实。
我的理解是C++20 will mandate two's complement signed integers（C2x 也可能如此）。当然，这个问题是专门针对 C++11 的。