c++ 是否仍在保存“原始值的引用”？

Question

我正在学习 C++，我有这个代码：

long long unsigned number;
cout << "Introduce a non negative number: \n";
cin >> number;
cout << "The number is equal to: " << number << endl;
cout << number*number;

当我引入负值时，例如 -1 消息显示数字等于 18446744073709551615，这很好，因为我将 long 定义为非负数，所以这个数字有点像错误。

对我来说奇怪的是数字的平方给出了正确的值，即在 -1 作为输入的情况下为 1。

尽管键盘输入的数据在数据类型（无符号）方面不正确，但 C++ 继续给出原始输入值 (-1)，就好像它存储在某个地方一样。

那么，C++ 将这个值保存在哪里呢？我怎样才能得到它？

同样，如果我将正方形保存为：

int a = number*number，以输入-1为例，a = 1

但是当我执行cout << a/n; 时，它显示 0 而不是 1/1 = 1（我想这与此有关）

Answer 1

这是因为模运算。当您将-1 分配给一个无符号数时，它会以2^n - 1 形式的数字存储（n 取决于架构，但它是该类型的最大可能正数）。

对这种类型的值的所有操作都遵循相同的模运算。所以当你乘以 2 -1s 时，你实际上是在做：

=> (2^n - 1) x (2^n - 1) mod 2^n
=> 2^(2n) -2^(n+1) + 1 mod 2^n
=> 1 mod 2^n  

解释1的结果。

请注意，该程序不将-1的值保存在任何地方，您看到的结果纯粹是由于模运算规则。