walk, strol 函数没有为 long_min 提供正确的输出

Question

如下代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
   bitset<64>b(numeric_limits<long>::min());
   string s=b.to_string();
   char *ptr=new char [s.size()+1];
   strcpy(ptr,s.c_str());
   long l1=strtol(ptr,NULL,2);
   cout<<"l1= "<<l1<<endl;
  long l2=strtoul(ptr,NULL,2);
   cout<<"l2= "<<l2<<endl;
   cout<<strtoul(ptr,NULL,2)<<endl;
}

输出是

l1= 9223372036854775807
l2= -9223372036854775808
9223372036854775808

为什么l1不是long_min，为什么是l2？我读过该字符串可以包含 +/- 在 ato*,strto* 函数开头的符号。但是二进制中的负数在计算机使用的 2 补码中没有任何 - 符号。我很困惑。

Answer 1

unsigned long int 值

9223372036854775808

由该语句输出

cout<<strtoul(ptr,NULL,2)<<endl;

不能在 signed long int 类型的对象中表示。

在此声明中

long l1=strtol(ptr,NULL,2);

由于该值在signed long int 类型中不可表示，因此函数strtol 返回LONG_MAX（因为字符串中没有减号）。而这个值就是这个语句输出的

cout<<"l1= "<<l1<<endl;

来自 C 标准（7.22.1.4 strtol、strtoll、strtoul 和 strtoull 函数）

8 strtol、strtoll、strtoul 和 strtoull 函数返回 转换后的价值，如果有的话。如果无法执行转换，则为零 回来。 如果正确的值超出了可表示的范围 值、LONG_MIN、LONG_MAX、LLONG_MIN、LLONG_MAX、ULONG_MAX 或 返回ULLONG_MAX（根据返回类型和符号 值，如果有），宏 ERANGE 的值存储在 errno 中。

但是，该值可以表示为unsigned long int。所以这个函数strtoul的调用返回了正确的值

long l2=strtoul(ptr,NULL,2);

但该值已分配给signed long int 类型的对象。所以它的最高位被解释为符号位和下一条语句

cout<<"l2= "<<l2<<endl;

输出值LONG_MIN。

Answer 2

如果提供的正值大于 long 可以容纳的值，您会收到 ERANGE 错误。要使其与strtol 一起使用，您需要添加-：

#include <bitset>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <limits>
#include <string>

int main()
{
   std::bitset<64> b(std::numeric_limits<long>::min());

   std::string s = "-" + b.to_string();

   long l1=strtol(s.c_str(), NULL, 2);
   std::cout << "l1= " << l1 << '\n';
}

可能的输出：

l1= -9223372036854775808