为什么 MSVC 不对有符号/无符号 == 比较发出警告？

Question

我试图理解为什么以下代码不在指定位置发出警告。

//from limits.h
#define UINT_MAX 0xffffffff /* maximum unsigned int value */
#define INT_MAX  2147483647 /* maximum (signed) int value */
            /* = 0x7fffffff */

int a = INT_MAX;
//_int64 a = INT_MAX; // makes all warnings go away
unsigned int b = UINT_MAX;
bool c = false;

if(a < b) // warning C4018: '<' : signed/unsigned mismatch
    c = true;
if(a > b) // warning C4018: '<' : signed/unsigned mismatch
    c = true;
if(a <= b) // warning C4018: '<' : signed/unsigned mismatch
    c = true;
if(a >= b) // warning C4018: '<' : signed/unsigned mismatch
    c = true;
if(a == b) // no warning <--- warning expected here
    c = true;
if(((unsigned int)a) == b) // no warning (as expected)
    c = true;
if(a == ((int)b)) // no warning (as expected)
    c = true;

我以为这与后台推广有关，但最后两个似乎不是这么说的。

在我看来，第一个 == 比较与其他比较一样是有符号/无符号不匹配？

Answer 1

当比较有符号和无符号时，编译器将有符号值转换为无符号值。对于相等性来说，这并不重要，-1 == (unsigned) -1。对于其他比较很重要，例如以下情况是正确的： -1 > 2U。

编辑：参考文献：

5/9：（表达式）

许多二元运算符期望
算术或枚举操作数
类型导致转换和产量
结果类型以类似的方式。这
目的是产生一个通用类型，
这也是结果的类型。
这种模式称为通常模式
算术转换，即
定义如下：

• 如果有一个
  操作数的类型为 long double，
  其他应转换为长
  双倍。

• 否则，如果任一操作数
  是双倍，另一个是
  转换为双精度。

• 否则，如果
  一个操作数是 float，另一个是 float
  应转换为浮点数。

• 否则，积分促销
  (4.5) 应同时执行
  操作数.54)

• 然后，如果任一操作数
  是无符号长，另一个应是
  转换为无符号长整型。

• 否则，如果一个操作数是 long
  int 和另一个无符号 int，然后
  如果一个long int可以代表所有
  unsigned int 的值，
  unsigned int 应转换为
  长整型；否则两个操作数
  应转换为 unsigned long
  整数。

• 否则，如果任一操作数是
  long，另一个应转换为
  长。

• 否则，如果任一操作数
  未签名的，其​​他应为
  转换为无符号。

4.7/2：（积分转换）

如果目标类型是无符号的，
结果值是最小的
无符号整数等同于
源整数（模 2ⁿ，其中 n 是
用于表示的位数
无符号类型）。 [注：在两
补表示法，这
转换是概念性的，并且有
位模式没有变化（如果有
没有截断）。 ]

EDIT2：MSVC 警告级别

MSVC 的不同警告级别所警告的内容当然是开发人员所做的选择。在我看来，他们在有符号/无符号相等与更大/更少比较方面的选择是有意义的，当然这完全是主观的：

-1 == -1 意味着与 - 相同1 == (unsigned) -1 - 我发现这是一个直观的结果。

<代码>-1 < 2 不与-1 意思相同（无符号）2 - 乍一看不太直观，IMO 值得“更早”警告。

Answer 2

以下示例演示了为什么签名/未签名警告很重要并且程序员必须注意它们。

猜猜这段代码的输出是什么？

#include <iostream>

int main() {
        int i = -1;
        unsigned int j = 1;
        if ( i < j ) 
            std::cout << " i is less than j";
        else
            std::cout << " i is greater than j";

        return 0;
}

输出：

i is greater than j

惊讶吗？在线演示：http://www.ideone.com/5iCxY

底线：相比之下，如果有的话操作数是无符号，则另一个操作数将隐式转换为无符号如果其类型是有符号的！

Answer 3

从 C++20 开始，我们有特殊的函数来正确比较有符号和无符号值
https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/intcmp

Answer 4

== 运算符只是进行按位比较（通过简单的除法来查看是否为 0）。

较小/较大的比较更多地依赖于数字的符号。

4 位示例：

1111 = 15 ?或-1？

所以如果你有 1111 < 0001 ...这是不明确的...

但如果你有 1111 == 1111 ...这是同一件事，尽管你不是故意的。

Answer 5

在使用 2 补码（大多数现代处理器）表示值的系统中，即使采用二进制形式，它们也是相等的。这可能就是编译器不会抱怨 a == b 的原因。

对我来说，奇怪的是编译器不会在 a == ((int)b) 上警告你。我认为它应该给你一个整数截断警告或其他东西。

Answer 6

有问题的代码行不会生成 C4018 警告，因为 Microsoft 使用了不同的警告号（即 C4389) 来处理这种情况，并且默认情况下不启用 C4389（即级别 3）。

来自 C4389 的 Microsoft 文档：

// C4389.cpp
// compile with: /W4
#pragma warning(default: 4389)

int main()
{
   int a = 9;
   unsigned int b = 10;
   if (a == b)   // C4389
      return 0;
   else
      return 0;
};

其他答案已经很好地解释了为什么 Microsoft 可能决定将相等运算符作为特殊情况，但我发现如果不提及 C4389 或 < a href="https://stackoverflow.com/questions/4151908/enable-a-single-warning-in-visual-studio">如何在 Visual Studio 中启用它。

我还应该提到，如果您要启用 C4389，您也可以考虑启用 C4388。不幸的是，C4388 没有官方文档，但它似乎出现在如下表达式中：

int a = 9;
unsigned int b = 10;
bool equal = (a == b); // C4388