从 int 到 uint8_t 的隐藏缩小转换

Question

考虑以下代码：

#include <cstdint>

class A
{
public:

    explicit A(uint8_t p_a){ m_a = p_a; };
    uint8_t get_a() const {return m_a;}

private:

    uint8_t m_a;
};

int main()
{
    A a {0x21U};
    A aa{0x55U};

    uint8_t mask{a.get_a() | aa.get_a()};

    return 0;
}

当我尝试编译这个 (gcc 5.4.0) 时，我收到以下错误：

main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:20:28: warning: narrowing conversion of ‘(int)(a.A::get_a() | aa.A::get_a())’ from ‘int’ to ‘uint8_t {aka unsigned char}’ inside { } [-Wnarrowing]
     uint8_t mask{a.get_a() | aa.get_a()};

我真的不明白为什么会有任何缩小。 int 类型从未在我的代码中的任何地方使用过，所有内容都是根据 unsigned chars 编写的。即使我明确地转换为 unsigned char 我也会收到错误：

uint8_t mask{static_cast<uint8_t>(a.get_a()) | static_cast<uint8_t>(aa.get_a())};

其实要解决这个问题，我需要去掉{}-initialization。然后就可以了：

uint8_t mask = a.get_a() | aa.get_a();

为什么需要这样做？

Answer 1

你很接近这个：

uint8_t mask{static_cast<uint8_t>(a.get_a()) | static_cast<uint8_t>(aa.get_a())};

但是a.get_a() 和aa.get_a() 已经是uint8_t，所以演员什么都不做。

| 操作：

• 将两个操作数都转换为int（在你可以做任何事情之后）
• 计算为int

所以这是您现在需要随后转换的整个表达式：

uint8_t mask{static_cast<uint8_t>(a.get_a() | aa.get_a())};

您尝试删除{}-initialisation 也是正确的，这可能也是我会做的。您只是不需要这里的严格性。

uint8_t mask = a.get_a() | aa.get_a();

这是清晰、简洁和正确的。

Answer 2

大多数二进制算术运算，包括此处出现的 | 按位或强制提升它们的子表达式，也就是说它们的等级至少为 int 或 unsigned int。

C++ 17 [expr] 第 11 段：

许多期望算术或枚举类型的操作数的二元运算符会导致转换并以类似的方式产生结果类型。目的是产生一个通用类型，这也是结果的类型。这种模式称为常用算术转换，定义如下：

• 如果任一操作数是作用域枚举类型，...

• 如果任一操作数的类型为long double，...

• 否则，如果任一操作数是double，...

• 否则，如果任一操作数是float，...

• 否则，应在两个操作数上执行整数提升。然后将以下规则应用于提升的操作数： ...

这里的integral promotions 是导致get_a() 值从uint8_t 更改为int 的原因。所以| 表达式的结果也是一个int，并且将其缩小以初始化另一个uint8_t 是不正确的。

Answer 3

Integral promotion案例：

prvalues 的小整数类型（如char）可以转换为 较大整数类型的纯右值（例如int）。

a.get_a() | aa.get_a() - 这是纯右值表达式

Answer 4

列表初始化更加严格，这就是您收到警告的原因。

uint8_t mask{a.get_a() | aa.get_a()};

大括号内的表达式

auto i = a.get_a() | aa.get_a(); // i is int

被提升为int，由于int不能完全适应uint8_t，因此基于this rule发出缩小警告：

如果初始化子句是表达式，则隐式转换是 根据复制初始化允许，除非它们正在缩小（如 在列表初始化中）（C++11 起）。