提问人：emsa 提问时间：10/22/2023 最后编辑：chqrlieemsa 更新时间：10/25/2023 访问量：247
（x<y）==（-x>-y） 是真是假？
Is (x<y)==(-x>-y) true or false?
问：
问题出在cs：app3e 2.82。
我了解到，当 时，也是 ，但是x = INT_MIN-x-INT_MIN
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
int main() {
int x = INT_MIN, y = -3;
printf("%d\n", (x < y) == (-x > -y));
return 0;
}
在我的机器上（Linux 版本 6.2.0-34-generic （buildd@bos03-amd64-059） （x86_64-linux-gnu-gcc-11 （Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04） 11.4.0， GNU ld （GNU Binutils for Ubuntu） 2.38）），这给出了输出 1。 为什么会这样？
我使用 gcc -o 来编译它。 我也使用 gcc -O0 来编译它。
答：
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ShadowRanger
10/22/2023
#1
在您的平台上，像许多其他平台一样（任何使用没有陷阱表示的二元补码的平台，这是最现代的平台），否定INT_MIN是未定义的行为。编译器可以假设未定义的行为不会发生，并按照他们喜欢的方式行事，包括以荒谬的方式行事。因此，的优化器（无论优化设置如何，它仍然在最低级别运行）可以在分析时排除 的可能性，并得出结论，它是同义的，在不执行任何运行时比较的情况下进行替换。事实上，它不执行任何运行时比较，它只是直接加载以进行打印。gccINT_MIN(x<y)==(-x>-y)11
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Lundin
10/23/2023
#2
实际的常量，可能有点混乱。如果我们查看 C 标准 （C17 5.2.4.2.1），它说： 和 ，这意味着这些是 16 位必须支持的绝对最小值。为简单起见，下面的所有示例都假定为 16 位（32/64 位二的补码系统当然使用 2^31 - 1 和 -2^32 所以 /）。INT_MININT_MAXINT_MIN -32767INT_MAX +32767intint2147483647-2147483648
为什么选择这些值是出于历史原因。除了行业标准 2 的补语外，C 还支持两种奇异的符号格式：one 的补语和有符号量级。在后两者中，我们有一个负零和/或陷阱表示，给出的可能值范围是 -32767 到 32767。
但是绝大多数计算机都使用二补码，然后在 32768 位系统上变为 -16。这符合标准，因为它只是说必须至少为 -32767。在二的补码中，仍然是 32767。INT_MININT_MININT_MAX
因此，在二的补码系统上，我们不能做，因为是 32767 并且不能保持值 32768。我们将创建一个整数溢出，这是未定义的行为 - 任何事情都可能发生，包括编译器生成奇怪和无意义的代码。int x = INT_MIN; x = -x;INT_MAX
在即将到来的 C23 标准中，对异国情调签名格式的支持最终将从 C 中删除。然后也可能在标准中变成 -32768。INT_MIN
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emacs drives me nuts
10/25/2023
#3
这给出了输出 1。为什么会这样？
正如其他答案已经解释的那样，有符号溢出是 C 语言中的未定义行为，因此编译器可以假设如果有符号，则不会溢出。-xx
由于您的问题具体涉及：GCC 支持命令行选项 -fwrapv，因此有符号溢出将类似于无符号溢出。添加到命令行选项（或 -fno-strict-overflow）后，您的程序将打印 （false）。gcc-fwrapv0
此选项可能会禁用某些优化并启用其他优化。有趣的是，看到对略有不同的程序的影响
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
int x = INT_MIN, y = -3;
int main()
{
printf ("%d\n", (x < y) == (-x > -y));
return 0;
}
其中 and 的值在编译时不再已知：xy
当使用 编译时，编译器将替换为文本，而不管 和 的值如何。这是因为，如果没有发生算术溢出，则表达式的计算结果为 true，并且编译器可能会假定，如果溢出，则表达式不会溢出。这与有符号溢出的未定义行为一致。
-O2 -fno-wrapv(x < y) == (-x > -y)1xy使用 编译时，编译器无法在编译时计算，它会生成代码以在运行时计算表达式。对于为 和 提供的特定值，结果为 false。
-O2 -fwrapv(x < y) == (-x > -y)xy
您可能还查看了诊断选项，例如 -Wstrict-overflow 或 。当然.-Woverflow-Wall
评论
-INT_MIN是未定义的行为。请参见：stackoverflow.com/questions/71081310/...x也是-INT_MIN”并不完全正确，因为其他人描述的潜在 UB。但是，除了结果之外，您还期待什么？也许我需要咖啡......1(x < y) == (-x > -y)-fwrapv-fsanitize=undefined-fwrapv-x>-y