C++整数除法如何工作限制和负值？

我正在用C++中的整数除法面临一些奇怪的结果。我试图计算：-2147483648/-1。C++整数除法如何工作限制和负值？

我得到的是在3个不同的场景3个不同的结果：

int foo(int numerator, int denominator) { 
    int res = numerator/denominator; // produces SIGFPE, Arithmetic exception interrupt 

    cout << res << endl; 
} 

int main() { 
    int res = -2147483648/-1; 
    cout << res << endl;    // prints -2147483648 
    cout << -2147483648/-1 << endl; // prints 2147483648 
    foo(-2147483648, -1); 
    return 0; 
}

为什么整数除法运算在不同情况下会产生不同的结果？

来源

2016-08-04 Kareem Ergawy

值得一提的是，在VS-2015上，代码无法编译，称“负整数常量转换为无符号类型\t”，而“一元减运算符应用于无符号类型，结果仍为无符号”在所有'-2147483648/-1'行 –

简单的答案[这里]（http://stackoverflow.com/a/29355979/1460794）。 – wally

这是visual studio如何做到这一点：'#define INT_MIN（-2147483647 - 1）//最小（有符号）整型值' – wally

字面-2147483648/-1是由你的编译器中是足够宽以容纳该值的数据类型计算2147483648 。

当文字直接打印出来时，它会正确打印值。

当文字存储在res中时，它被转换为int。一个int在您的系统上似乎是32位宽。值2147483648不能表示为一个32位有符号整数，所以演员阵营会导致溢出。在你的系统上，这个溢出结果的值为-2147483648（可能是使用二进制补码）。

最后，试图在运行时执行除法（在foo功能）的情况下，SIGFPE异常发生由于溢出（因为int数据类型不能代表结果）。

注意，所有这三个选项的依靠平台的依赖行为：

的事实，编译器不产生任何错误（或其他问题）字面计算溢出时，只是使用的数据类型大到足以容纳结果
是存储字面当int溢出产生的事实，特定值（并没有其他问题）
的事实SIGFPE异常被抛出在运行时

来源

2016-08-04 14:22:20

AFAICT编译期间的整数溢出是Undefined Behavior;使用更大的数据类型是一种可能的行为，但FirstSTep显示，另一种行为是错误的。 – MSalters

@ MSalters：是的，我在最后一段中陈述的很多。 –

哪一个也是错误的：每个平台都必须支持足够宽的数据类型; 'long long int'肯定够宽。 – MSalters

您的结果可能是INT_MAX+1，换句话说可能会溢出。这是未定义的行为，任何事情都可能发生。例如，编译器可能会直接拒绝代码。

（A系统可能INT_MAX >= 2147483648，但你会期望你的3个测试用例相同的结果）

来源

2016-08-04 14:16:47 MSalters

int res = -2147483648/-1; 
cout << res << endl;    // prints -2147483648 
cout << -2147483648/-1 << endl; // prints 2147483648 
int res = numerator/denominator; // produces SIGFPE, Arithmetic exception interrupt

请注意，没有负面的integer literals。

没有负整数文字。诸如-1之类的表达式将一元减运算符应用于文字表示的值，这可能涉及隐式类型转换。

字面2147483648大于int最大值大，所以它的类型将是long（或long long，取决于实现）。然后-2147483648的类型是long，并且计算结果（-2147483648/-1）也是long。

对于第一情况下，结果2147483648long型的是implicitly converted到int，但它比的int最大值越大，结果是实现定义。（看来结果根据代表（2的补数）这里的规则缠，让你得到的结果-2147483648）

对于第二种情况，与long类型的结果直接打印出来，所以你得到正确的结果。

对于第3的情况下，你在做两个int S上的计算，结果可能不适合在结果类型（即int），signed integer arithmetic operation overflow发生的行为是不确定的。（在此产生SIGFPE，算术异常中断）

来源

2016-08-04 14:32:28 songyuanyao

'-2147483648'可能是'long long'，例如在MSVC（它有'LONG_MAX = 2147483647'） – MSalters

iirc在旧版本的C++中它可能也是一个32位无符号长（它实际上并没有改变最终结果，但它确实改变了你如何到达那里）。 – plugwash

@plugwash我对“旧”C++不太了解。 :)现在，它将是'long'或'long long'（自C++ 11以来），除非使用后缀'u'，否则它不会是'unsigned'。该表示是实现定义的，所以'long'可以用32位整数表示。 – songyuanyao

C++整数除法如何工作限制和负值？

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