为什么C不运行unsigned int与负值的比较？

考虑这个C代码：为什么C不运行unsigned int与负值的比较？

#include "stdio.h" 

int main(void) { 

    int count = 5; 
    unsigned int i; 

    for (i = count; i > -1; i--) { 
     printf("%d\n", i); 
    } 
    return 0; 
}

我的观察/问题：循环永远不会被执行。但是，如果我将数据类型从unsigned int更改为int，则所有内容都按预期工作。

我一直在考虑未签名的整数作为值，“环绕”，当你试图保持减去他们。所以，当我是零，我减1，它会绕到UINT_MAX。而且由于它的价值从不消极，所以这将是一个无限循环。（而这正是当我将比较从i> -1改变为i> = 0时发生的情况。）

我的逻辑中某处出现故障，因为如果我是无符号的，循环永远不会执行，而且我将它与-1进行比较。编译器会以某种方式优化它，或者运行时值的行为与我期望的不同。

为什么循环不能运行？

来源

2011-06-02 Jaanus

您是否尝试过直接转换字面值-1？ – 0xC0000022L 2011-06-02 17:17:11

你是完全正确的。但请记住，5> UINT_MAX是错误的。 – sidyll 2011-06-02 17:18:29

http://stackoverflow.com/questions/2084949/arithmetic-operations-on-unsigned-and-signed-integers http://stackoverflow.com/questions/24466857/why-sizeofint-is-not-greater-than- 1 http://stackoverflow.com/questions/3100365/why-is-%E2%88%921-sizeofint – 2015-03-24 11:59:15

在i > -1中，-1被转换为unsigned int，导致值为UINT_MAX。 i从不大于该值，所以循环体从不执行。

您可能会发现，您可以说服您的编译器警告您：在条件上下文中使用always-true或always-false表达式。但是，如果您编写了i > -2，那么仍然无法帮助您，因此您可能还会发现可以为所有混合符号比较启用警告。

请注意，在C中，算术是总是与相同类型的操作数执行。这包括比较，但IIRC不是轮班操作员。如果操作数是不同类型的，就像在这种情况下那样，至少其中一个操作数被转换为相同类型。处理目标类型的规则在6.3.1.1/2和6.3.1.8/1中。

来源

2011-06-02 17:16:17

新手问题：你提到的章节号是什么规格？ – Jaanus 2011-06-02 17:29:53

@Jaanus C99的http://www.open-std.org/JTC1/sc22/wg14/www/docs/n1256.pdf – Wiz 2011-06-02 17:34:00

@Jaanus：C99（准确地说是n1256）。在C89中是3.2.1.1和3.2.1.5。 – 2011-06-02 17:36:08

当您混合签署并在“类型对称”二进制运算相同宽度的无符号的操作数（在你的例子一样+，*或>），无符号的类型“胜”，并且操作中的无符号域中被评估。即带符号的操作数被转换为无符号类型。

在您的示例中，整数常量的类型为signed int，而i的类型为unsigned int。操作数具有相同的宽度，因此在您的示例中，i > -1被解释为i > (unsigned) -1，相当于i > UINT_MAX。这就是为什么你的循环从不执行。

来源

2011-06-02 17:17:42 AnT

一般来说，这是不正确的，无符号类型获胜。试试，例如'unsigned char'和'int'。 – vitaut 2011-06-02 17:23:36

@vitaut：是的，你说得对，但实际上这不是一个很好的例子。在表达式中使用'unsigned char'时，通常的算术转换首先应用，'unsigned char'很早就变成'signed int'。它发生在我在我的回答中提到的“二元”规则有一个机会踢。因此，形象地说，你只是“不能”在表达式中使用'unsigned char' - 它不会坚持。在任何其他事情都有机会发生之前，它将捕捉到“int”。 – AnT 2011-06-02 17:31:17

为了更好的例子，'unsigned int'失去了'signed long long'，假设（long是常见的）long long可以表示所有'unsigned int'的值。所以'（unsigned int）5> -1LL'在大多数实现中都是正确的，但是如果'int'和'long long'具有相同的宽度，则为false。这是一个非常好的理由，不要在'unsigned int'和'long'之间进行混合比较：你将在LP64机器上得到一个有符号的比较，并且在LLP64和（可能）32位上得到一个无符号的比较。 – 2011-06-02 17:46:30

-1在无符号比较中变成UINT_MAX。由于没有数字大于此值，因此循环条件从不为真，并且循环从不输入。

~~如果将其更改为i >= 0，则应该按预期工作。~~其实你可能不应该在这种情况下使用unsigned :-)

来源

2011-06-02 17:17:53

如果你把它改成'i> = 0'，那么它总是真的，因此是无用的。 – 2011-06-02 17:47:36

无论你是处理无符号还是带符号的数字，-1总是被编译为0xffffffff。处理器具有带符号和无符号比较标志。将该数字与5进行比较时，签名标志会将其视为-1并表示它较少，但无符号标志会将其视为一个较大的数字并表示它较大。由于该数字也与UINT_MAX相同，因此所有无符号数字的比较结果都将为false。

来源

2011-06-02 17:22:23 ughoavgfhw

“始终编译为0xffffffff”（4,294,967,295） - 这不是真的，该标准不能保证'UINT_MAX'的值。实际上，它所说的全部是“它们的实现定义的值应等于或大于65535（2^16-1）的幅度（绝对值）” – Wiz 2011-06-02 17:44:30

为什么C不运行unsigned int与负值的比较？

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