定义 long long int 数组答案

【问题标题】：Defining array of long long int定义 long long int 数组
【发布时间】：2014-08-05 14:24:31
【问题描述】：

我正在尝试生成一个数组，该数组将容纳从 2^0 到 2^63 的 2 的幂。我为此使用 unsigned long long int 。但是当我打印所有值时，它会打印到 2^30，然后它就会溢出。编译器是 GNU GCC 版本 4.8.1。这是代码。

unsigned long long int a[65],i;
a[0]=1;
for(i=1;i<65;i++) {

   a[i]=2<<(i-1);
   printf("i=%d a[i]=%lld\n",i, a[i]);
}

这是输出

i=1 a[i]=2
i=2 a[i]=4
i=3 a[i]=8
i=4 a[i]=16
i=5 a[i]=32
i=6 a[i]=64
i=7 a[i]=128
i=8 a[i]=256
i=9 a[i]=512
i=10 a[i]=1024
i=11 a[i]=2048
i=12 a[i]=4096
i=13 a[i]=8192
i=14 a[i]=16384
i=15 a[i]=32768
i=16 a[i]=65536
i=17 a[i]=131072
i=18 a[i]=262144
i=19 a[i]=524288
i=20 a[i]=1048576
i=21 a[i]=2097152
i=22 a[i]=4194304
i=23 a[i]=8388608
i=24 a[i]=16777216
i=25 a[i]=33554432
i=26 a[i]=67108864
i=27 a[i]=134217728
i=28 a[i]=268435456
i=29 a[i]=536870912
i=30 a[i]=1073741824
i=31 a[i]=-2147483648
i=32 a[i]=0
i=33 a[i]=2
i=34 a[i]=4
i=35 a[i]=8
i=36 a[i]=16
i=37 a[i]=32
i=38 a[i]=64
i=39 a[i]=128
i=40 a[i]=256
i=41 a[i]=512
i=42 a[i]=1024
i=43 a[i]=2048
i=44 a[i]=4096
i=45 a[i]=8192
i=46 a[i]=16384
i=47 a[i]=32768
i=48 a[i]=65536
i=49 a[i]=131072
i=50 a[i]=262144
i=51 a[i]=524288
i=52 a[i]=1048576
i=53 a[i]=2097152
i=54 a[i]=4194304
i=55 a[i]=8388608
i=56 a[i]=16777216
i=57 a[i]=33554432
i=58 a[i]=67108864
i=59 a[i]=134217728
i=60 a[i]=268435456
i=61 a[i]=536870912
i=62 a[i]=1073741824
i=63 a[i]=-2147483648
i=64 a[i]=0

我也尝试过使用 int64_t，但结果是一样的。另外，如果我通常做类似的事情

unsigned long long int lli = 9223372036854775807;

并打印它的值，它正在工作。我哪里错了？

【问题讨论】：

这可能是有益的。 stackoverflow.com/questions/1523483/…

标签： c++ c arrays long-integer

【解决方案1】：

您的问题出在以下代码中：a[i] = 2 << (i-1);

2 假定为 int 类型，因为在大多数 C++ 编译器中它是 32 位。

你需要用这个覆盖它。

a[i] = 2ULL << (i-1);

您需要特别注意与移位运算符一起使用的类型，移动更多位以使操作数的大小为未定义行为，并且此处可能发生任何事情（sample），由于忘记了后缀，因此需要更多预防措施.

【讨论】：

【解决方案2】：

其他答案已经回答了您提出的问题，但是您的代码中还有其他一些问题。

要扩展其他答案，请记住，C 表达式的类型通常由表达式本身决定，而不是由它出现的上下文决定。你有：

a[i]=2<<(i-1);

赋值左侧是unsigned long long int 类型的事实不会影响右侧类型int 的求值，而<< 会导致int 溢出。

没有必要将数组的元素 0 视为特殊情况。

比起2 << (i-1)，或者更正确的2ULL << (i-1)，写1ULL << i更直接。

您为变量使用了错误的printf 格式字符串。 i 是 unsigned long long 类型； "%d" 需要 int 类型的参数。但由于i 只是从 0 到 65，它也可能是一个int。 a 的元素属于 unsigned long long int 类型，但您使用的格式为 signed long long int。

这是您的 ~~program~~ 代码 sn-p 的修改版本，充实为完整的程序并纠正了上述问题：

#include <stdio.h>
int main(void) {
    unsigned long long int a[65];
    int i;
    for(i=0;i<65;i++) {
        a[i] = 1ULL << i;
        printf("i=%d a[i]=%llu\n", i, a[i]);
    }
}

【讨论】：

printf 语句只是为了测试目的，在发布之前我尝试了一些东西，所以让 i as long int。
@user1551574：当然可以，但即使只是为了测试目的（也许尤其是如果是为了测试目的），使用正确的格式字符串也是值得的。

【解决方案3】：

问题在于这一行：

2<<(i-1)
^

2 是整数文字，因此结果是 int 而不是 unsigned long long 您可以使用 ULL 后缀来解决此问题。

使用大于提升的左操作数的位长度的移位也是未定义的行为。您在使用printf 时也有未定义的行为。您使用了不正确的格式说明符，在这两种情况下您都应该使用%llu。

使用正确的警告标志可能会帮助您捕获所有这些错误，例如使用以下标志 -fsanitize=undefined -Wall -Wextra -Wconversion -pedantic 和 clang 会给出以下警告：

 warning: implicit conversion changes signedness: 'int' to 'unsigned long long' [-Wsign-conversion]
a[i]=2<<(i-1);
   ~~^~~~~~~

warning: format specifies type 'int' but the argument has type 'unsigned long long' [-Wformat] 
printf("i=%d a[i]=%lld\n",i, a[i]);
         ~~              ^
         %llu

以及以下运行时错误：

runtime error: left shift of 2 by 31 places cannot be represented in type 'int'

【讨论】：

【解决方案4】：

使用 %llu 扫描 unsigned long long int 而不是您在扫描时所做的 %lld

【讨论】：