为什么要将无符号short（multiply）无符号short转换为有符号int？[副本]

Question

为什么在C 11中无符号短*无符号短转换为int？

int太小，无法处理这行代码显示的最大值。

cout << USHRT_MAX * USHRT_MAX << endl;

MinGW 4.9.2溢流

-131071

因为（来源）

USHRT_MAX=65535 (2^16-1)或更大*

INT_MAX=32767 (2^15-1)或更大*

和（2^16-1）*（2^16-1）=~2^32。

这个解决方案会有什么问题吗？

unsigned u = static_cast<unsigned>(t*t);

此程序

unsigned short t;
cout<<typeid(t).name()<<endl;
cout<<typeid(t*t).name()<<endl;

给出输出

t
i

在…上

gcc version 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-16) (GCC)
gcc version 4.8.2 (GCC)
MinGW 4.9.2

两者都有

g++ p.cpp
g++ -std=c++11 p.cpp

这证明在这些编译器上，t*t被转换为int。

C语言中的有符号到无符号转换-总是安全的吗？

签名了

https://bytes.com/topic/c-sharp/answers/223883-multiplication-types-smaller-than-int-yields-int

http://www.cplusplus.com/reference/climits

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/types

编辑：我已经在下图中演示了该问题。

Answer 1

匿名用户

正如Paolo M在注释中指出的，USHRT_MAX的类型为int（这由5.2.4.21/1指定：所有此类宏的类型至少与int一样大）。

因此，USHRT\u MAX*USHRT\u MAX已经是一个intxint，不会发生升级。

这会在系统上调用有符号整数溢出，导致未定义的行为。

关于提议的解决方案：

unsigned u = static_cast<unsigned>(t*t);

这没有帮助，因为t*t本身会由于有符号整数溢出而导致未定义的行为。正如其他答案所解释的那样，由于历史原因，t在乘法发生之前被提升为int。

相反，您可以使用：

auto u = static_cast<unsigned int>(t) * t;

在整数提升后，它是无符号整数乘以整数；然后，根据其余的常用算术转换，将int提升为无符号int，并发生定义良好的模乘。

Answer 2

这是常用的算术转换。

通常被称为参数提升，尽管标准使用该术语的方式更加有限（合理的描述性术语和标准之间的永恒冲突）。

“许多期望操作数为算术或枚举类型的二进制运算符会导致转换，并以类似的方式生成结果类型。目的是生成一个公共类型，它也是结果的类型。这种模式称为常用的算术转换[…]

这一段继续描述细节，相当于在更一般的类型的阶梯上进行转换，直到可以表示所有参数为止。此阶梯上的最低一级是二进制操作的两个操作数的整数提升，因此至少可以执行此操作（但转换可以从较高的一级开始）。整体推广从以下方面开始：

“如果整数转换秩（4.13）小于int的秩，则除bool、char16\u t、char32\u t或wchar\u t以外的整数类型的PR值可以转换为int类型的PR值，前提是int可以表示源类型的所有值；否则，可以将源prvalue转换为类型为无符号int的prvalue

关键是，这是关于类型，而不是算术表达式。在本例中，乘法运算符的参数将转换为int。然后将乘法作为int乘法执行，产生int结果。

Answer 3

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小整数类型（如char）的pr值可转换为大整数类型（如int）的pr值。特别是，算术运算符不接受小于int的类型作为参数

上面所说的是，如果在包含算术运算符（当然包括乘法）的表达式中使用小于int的值（如无符号short），则值将提升为int。