AC左移动异常在未签名的长长ints中

Question

当此代码：

// Print out the powers of 2 from 1 to 63. 
#include <stdio.h>

int main() {
  unsigned long long n = 64;
  for (unsigned long long i = 1; i < n; i++) {
    unsigned long long po2 = (1 << i);
    printf("%llu) %llu/%0llX\n", i, po2, po2);
  }
  printf("Size of unsigned long long int: %ld.\n", sizeof(unsigned long long int));
}

运行时，左移位值高达30是正确的：

1) 2/2
2) 4/4
3) 8/8
...
28) 268435456/10000000
29) 536870912/20000000
30) 1073741824/40000000

但是，一旦 i == 31 （左移32位），结果不正确：

31) 18446744071562067968/FFFFFFFF80000000
32) 1/1
33) 2/2
34) 4/4
35) 8/8
36) 16/10
37) 32/20
...  
61) 536870912/20000000
62) 1073741824/40000000
63) 18446744071562067968/FFFFFFFF80000000  
Size of unsigned long long int: 8.

这是在64上运行的位机器和C标准状态：

整数促销是在每个操作数上执行的。类型 结果是晋升的左操作数。如果价值 正确的操作数为负或大于或等于宽度 在晋升的左操作数中，行为是不确定的。

请注意，在上述代码中，变量， i 和 n 都是64位整数，但是它们被视为32位整数一样！

Answer 1

在以下行中查看＆lt;＆lt;＆lt; 操作：

unsigned long long po2 = (1 << i);

它的 左操作数 是什么？好吧，那是 int 文字， 1 ， int type type will not 在这种情况下进行晋升 ¹ 。因此，结果的类型将为 int ，如您所引用的标准的摘录所指定的，并且该 int 结果将转换为必需的>未签名的长长类型…但是 溢出（未定义的行为）已经发生。

要解决这个问题，请使用 ull 后缀：

unsigned long long po2 = (1uLL << i);

---

¹ 在 href =“ https://en.cppreference.com/w/c/language/operator_arithmetic” rel =“ nofollow noreferrer”>此cppReference page （大胆的重点）：

Shift Operators

…
首先，在每个操作数上单独进行整数促销
其他二进制算术运算符，它们都执行通常的算术
转换）。结果的类型是 lhs 之后的类型
促销。

Answer 2

阿德里安·摩尔是正确的。修订的代码：

// Print out the powers of 2 from 1 to 63. 
#include <stdio.h>

int main() {
  unsigned long long n = 64,
                     one = 1;
  for (unsigned long long i = 1; i < n; i++) {
    unsigned long long po2 = (one << i);
    printf("%llu) %llu/%0llX\n", i, po2, po2);
  }
  printf("Size of unsigned long long int: %ld.\n", sizeof(unsigned long long int));
}

作品。