无符号类型的表达式,整数转换

我想问一下含有无符号类型的表达式这边

unsigned u=10int i=-42;
std::cout<<u+i<<std::endl;如果int32位,为什么输出4294967264

查询资料解释是,首先将-42转换为无符号数。
先把42转化成二进制是101010
但有的二进制表达式是 :00000000  00000000  00000000  00101010
                   反码为:11111111  11111111  11111111   11010101
                  补码为:11111111   11111111  11111111   11010110(-42)
所以该补码若是表示无符号数,大小为:4294967254,然后加10,结果即为4294967264(相当于32位全1结果为4294967295,然后减去41即为有符号数-42代表的无符号数大小。

他们的二进制表达式为什么不一样,我算的第一个是对的。怎么得到的4294967254,为什么要加10或者减41?

一直搞不明白这个,希望解答

【以下回答由 GPT 生成】

这个问题涉及到了C++中的整数转换规则和无符号类型的表达式。

首先,让我们来看一下为什么输出结果是4294967264而不是4294967254。原因在于C++中的整数转换规则。当我们对一个无符号整数类型和一个有符号整数类型进行运算时,C++会将有符号整数类型隐式地转换为无符号整数类型。这种转换会保留值不变,但改变了类型。也就是说,-42在这个表达式中被当作无符号整数处理,而不是有符号整数。因此,-42会被当作4294967254来处理。

接下来是为什么我们将-42转换为无符号时得到4294967254。这涉及到了C++中的二进制表示形式。在C++中,有符号整数按照补码表示法进行存储,而无符号整数则直接使用其二进制表示。因此,对于-42的补码表示为11111111 11111111 11111111 11010110。当将其解释为无符号整数时,这个二进制序列就代表了4294967254。

最后,来解释为什么结果是4294967264。这是由于无符号整数类型的溢出规则。当我们对一个无符号整数进行加法运算时,如果结果超过了无符号整数类型的表示范围,那么结果就会回绕到该类型的最小值。在这个例子中,4294967254加上10会得到4294967264,超过了unsigned类型的表示范围(0到4294967295),因此结果回绕到了该类型的最小值。

以下是用代码解释这个问题的过程:

#include <iostream>

int main() {
    unsigned u = 10;
    int i = -42;
    std::cout << u + i << std::endl;

    // Output: 4294967264

    std::cout << static_cast<unsigned>(i) << std::endl;

    // Output: 4294967254

    return 0;
}

在上面的代码中,我们使用了static_cast将有符号整数i显式地转换为无符号整数类型,并打印出来以验证为什么4294967254会被当作无符号整数来处理。

希望以上解答能够帮助你理解这个问题,如果还有其他问题,请随时提问!



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  • 除此之外, 这篇博客: c++ 实用面试题+自己写的答案中的 14."1234567891011121314151617181920212223242526"是一个无限长的数字串0-9,由按升序写入的正整数组成,各个数字之间没有任何分隔符。该函数应返回计数序列中位置n的整数,本题提示:应该观察到此无限序列的结构非常简单(该序列以9个个位数开头,然后是90个两位数开头,然后是900个三位数,依此类推),因此可以跳过此系列的前缀,以指数级的形式跨越,直到到达位置n并找出永远在那儿的数字。 部分也许能够解决你的问题。

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建议你去看看我的位运算里面的讲解

u+i,这里i被当作有符号,相当于2的32次方-42+10,然后整体作为无符号输出