c++的数据组下标到底是有符号还是无符号的

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主题:c++的数据组下标到底是有符号还是无符号的
30楼|codeAnimal|2020-01-17 17:45:58|只看此ID
普通数组就是有符号。C89标准就是这样了。
C89的这段大概率是从汇编来的，
比如A[B]，标准要求A和B中一个是指针或者能转成指针，另一个是整数。
所以a[-1], (-1)[a], *(a-1), *(-1+a)都是等价的。
你看看汇编就是把数字放在括号外边：
movq $0, -48(%rbp)
后面的这个-48(%rbp)就相当于C语言里的数组访问。

【在 telangpujing 的大作中提到: 】
: a[-1] 是访问a[2^32 -1]?
--
修改:codeAnimal FROM 58.220.71.*
FROM 222.190.253.*
31楼|hoodlum|2020-01-17 17:48:08|只看此ID
【在 codeAnimal (以后是码农) 的大作中提到: 】
: 标题: Re: c++的数据组下标到底是有符号还是无符号的
: 发信站: 水木社区 (Fri Jan 17 17:45:58 2020), 站内
:
: 普通数组就是有符号。C89标准就是这样了。
: C89的这段大概率是从汇编来的，
: 比如A[B]，标准要求A和B中一个是指针或者能转成指针，另一个是整数。
: 所以a[-1], -1[a], *(a-1), *(-1+a)都是等价的。
: 你看看汇编就是把数字放在括号外边：
: movq $0, -48(%rbp)

汇编有两种语法 style。
这个是 gcc 的默认 style 的语法。
还有 intel style 的汇编，就是 [rbp - 48]

一个主要区别就是 intel style 是 mov dst, src;
默认 style 则反过来。。。

[rbp-48] 这种属于叫做内存中的操作数的寻址，形式

base(register) + index * scale + displacement

: 后面的这个-48(%rbp)就相当于C语言里的数据访问。
:
: 【在 telangpujing 的大作中提到: 】
: : a[-1] 是访问a[2^32 -1]?
: --
: ※ 修改:·codeAnimal 于 Jan 17 17:46:48 2020 修改本文·[FROM: 222.190.253.*]
: ※ 来源:·水木社区 http://m.newsmth.net·[FROM: 222.190.253.*]
--
修改:codeAnimal FROM 222.190.253.*
FROM 211.95.56.*
32楼|codeAnimal|2020-01-17 18:00:45|只看此ID
嗯。我帖的是at&t格式。C语言就是AT&T搞出来的，把AT&T汇编的格式迁到C语言中，太正常了
【在 hoodlum 的大作中提到: 】
:
: 汇编有两种语法 style。
: 这个是 gcc 的默认 style 的语法。
: ...................
--
FROM 222.190.253.*
33楼|icingup|2020-01-17 20:49:50|只看此ID
a[-1]是访问 a[0]的前一个元素。
如果这块内存不能访问，会报告内存访问违例~~
--
FROM 167.179.91.*
34楼|here080|2020-01-18 12:40:10|只看此ID
signed to unsigned是有定义的。
unsigned to signed就可能发生别的事情。
你不要误导小朋友。
【在 hoodlum (hoodlum) 的大作中提到: 】
: 标题: Re: c++的数据组下标到底是有符号还是无符号的
: 发信站: 水木社区 (Fri Jan 17 17:30:01 2020), 站内
:
:
:
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:
: 【在 shootings (shootingstars) 的大作中提到: 】
: : int p[] = { 10,11,12 };
: : int *p1 = &(p[1]);
:
: 这里写 int *p1 = &p[1]; 就可以。或者 int *p1 = p + 1;
:
: 另外一个就是我看到有的人在纠结加 -1 的时候， -1 是有符号和无符号。
:
: 实际上就是在底层实现上你不用在意它是否有符号。
:
: 以为不管有无符号，结果都一样。
: 这是因为负数是用补码表示（就是为了消除加减法在硬件实现上的区别）。
: 这里通俗的解释下，就是负数表示在无符号世界里等价于一个比较大的数字，
: 做加法就是向右跳跃，跳跃出边界的时候会从左侧折回。（实际上是overflow
: 了，但我们只看低位部分，就是这样的特点和效果就是了）
: 加一个负数，语义上是向左跳，但硬件并不关心你的视角的解释，一律是向右
: 跳，因为跳的幅度过大所以从左侧冒出来了，从在有符号的视角里看就是向左
: 跳了。
:
:
: 当然要注意 -1 是所有 bit 都是 1。但是 bit 的个数取决于
: 你的整数的位数。对于指针来说，现在因为是虚拟内存，
: 整数的位数已经足够多，足够表达虚拟内存地址。
: 所以在很古老时代的需要指针变量配合一个默认的段寄存器（DS，CS等）
: 寻址的方式已经不需要了。
: 一个指针变量已经能指向虚拟内存空间中的任何地方。
:
: 所以一个指针在 x86 上是 32 bits, 在 x64 上是 64 bits。
: 也就是说在 x64 上，-1 是 64 个 bit 都 on 状态的一个整数。
:
: 举个例子。
:
: signed char x1 = -1, x2 = x1 + 1;
: unsigned char x3 = x1 + 1;
:
: 上面的代码执行后其实 x2 和 x3 的二进制表述上是完全一样的。
: 对于虚拟空间中的地址而言，我们当然可以把地址视为无符号。
:
:
:
:
: : printf("p1=%d\n", p1[-1]);
: : ...................
:
: --
:
: ※ 修改:·hoodlum 于 Jan 17 18:26:12 2020 修改本文·[FROM: 211.95.56.*]
: ※ 来源:·水木社区 newsmth.net·[FROM: 211.95.56.*]
--
修改:hoodlum FROM 211.95.56.*
FROM 76.126.252.*
35楼|here080|2020-01-18 12:43:39|只看此ID
别踩这个雷就好了。

C++的正确用法就是没必要的feature不用。
【在 z16166 (z16166) 的大作中提到: 】
: 标题: Re: c++的数据组下标到底是有符号还是无符号的
: 发信站: 水木社区 (Fri Jan 17 17:35:47 2020), 站内
:
: 不是应该以C++规范文档作为最后的依据吗？不过也挺无聊的啊，因为实际还要看编译器的实现。
:
: 在C++ 11的规范pdf中搜"*((E1)+(E2))"，可以搜到两处讲下标操作符[]的，
: 一处是：5.2.1 Subscripting
: 另一处是：8.3.4 Arrays
:
: 8.3.4节中说：
:
: “If the value of the constant expression is N, the array has N elements numbered 0 to N-1”；
:
: “Except where it has been declared for a class (13.5.5), the subscript operator [] is interpreted in such
: a way that E1[E2] is identical to *((E1)+(E2)). Because of the conversion rules that apply to +, if E1 is an
: array and E2 an integer, then E1[E2] refers to the E2-th member of E1.”
:
: 综合上面两段话，得到：
: 1、E1[E2]表示数组E1的第E2个元素，而数组的元素编号是从0到N-1的，所以E2严格来说只能是非负的。
: 2、E1[E2] 和 *((E1)+(E2)) 是等价的。
:
: 在“5.7 Additive operators”这一节的第5小段中，对某个指针加上、减去一个整数的操作进行了说明。
: 并且最后一句特意提到：
: 如果“指针本身超出了数组元素范围，并且超出了数组最后那个元素+1的范围”，
: 或者“加/减操作的结果超出了数组元素范围，并且超出了数组最后那个元素+1的范围”，
: 那么就是UB。如下：
:
: “Moreover, if the expression P points to the last element of an array object,
: the expression (P)+1 points one past the last element of the array object, and if the expression Q points
: one past the last element of an array object, the expression (Q)-1 points to the last element of the array
: object. If both the pointer operand and the result point to elements of the same array object, or one past
: the last element of the array object, the evaluation shall not produce an overflow; otherwise, the behavior is
: undefined.”
:
: 把one past the last element of the array object也视为有效的范围，应该是为STL中iterator的++、--、end()等服务的。
:
: 所以按规范的话，a[-1]是UB，但实际执行的结果要看编译器怎么实现的。
:
:
: --
: ※ 修改:·z16166 于 Jan 18 00:16:40 2020 修改本文·[FROM: 123.115.163.*]
: ※ 来源:·水木社区 http://www.newsmth.net·[FROM: 123.115.163.*]
--
修改:z16166 FROM 123.115.163.*
FROM 76.126.252.*
36楼|hoodlum|2020-01-18 19:54:02|只看此ID
这里说的是加减法，你是想说比较大小吗。
如果你要纠结于语义上的问题，
地址值是绝对值，无所谓有无符号，可以视为逻辑上无符号。
因此没有人说指针变量本身 hold 的东西是有符号或者无符号的。
指针+整数，这里的整数语义上是有符号的，即指针可以在一段地址区间内
左右双向移动。
说的再直白点，就是说指针在和整数运算时可以视为有符号数运算，
在表达地址值时，这个值可以视为无符号数。

这里注意一点就是，
指针 p2 = p1 + (-1);
必须满足 p2 < p1 为 true。你可以自己把指针和整数当做有符号或者无符号数，
从语义上和实现层面去验证这一点。如果你说都是无符号的，那么语义上就
不应该利用底层的溢出来满足上面的条件。
因此语义上上面的语法就是向左移动。

所以，请看清楚下面的我的观点：
地址值是可以比较大小的（这里可以视为无符号数比较），
一个地址值+一个整数(-1)以后，比之前的值小了。
（这里相当于 unsigned + signed, 结果依然可视为 unsigned，
底层上实际上没有区分）。
（unsigned > signed, 比较时有任何一个为 unsigned，
底层上即等价于 unsigned 比 unsigned，但程序员很容易误以为
是 signed 比 signed，因此在编译器里会引发一个警告）。
例如
x1 = -1;
x2 = x1 >> 1;
x3 = c + x1;
这里 x1 是有符号和无符号，对应的指令是不同的。导致 x2 的值也会不同。
但 x1 是有符号和无符号对 x3 的值没有影响。

signed 与否主要是最高位被赋予的逻辑意义不同。
所以在加减时不敏感，但比较时，以及不同大小的数据类型之间
赋值，位移动等操作时需要注意。

那么这里的整数(-1)是否有符号的，就不重要。
至于语义（就是你逻辑上怎么看待这件事），
既然能写 -1，语义上当然它是有符号了。

【在 here080 (hero080) 的大作中提到: 】
: signed to unsigned是有定义的。
: unsigned to signed就可能发生别的事情。
: 你不要误导小朋友。
: ...................
--
修改:hoodlum FROM 139.226.154.*
FROM 139.226.154.*
37楼|here080|2020-01-19 03:54:50|只看此ID
我想说的是：
usigned x = -1;  // 这个没问题。
signed y = x;  // 这个就可以挂了。
【在 hoodlum (hoodlum) 的大作中提到: 】
: 标  题: Re: c++的数据组下标到底是有符号还是无符号的
: 发信站: 水木社区 (Sat Jan 18 19:54:40 2020), 站内
:
:
: 这里说的是加减法，你是想说比较大小吗。
: 如果你要纠结于语义上的问题，
: 地址值是绝对值，无所谓有无符号，可以视为逻辑上无符号。
: 因此没有人说指针变量本身 hold 的东西是有符号或者无符号的。
: 指针+整数，这里的整数语义上是有符号的，即指针可以在一段地址区间内
: 左右双向移动。
: 说的再直白点，就是说指针在和整数运算时可以视为有符号数运算，
: 在表达地址值时，这个值可以视为无符号数。
:
: 这里注意一点就是，
: 指针 p2 = p1 + (-1);
: 必须满足 p2 < p1 为 true。你可以自己把指针和整数当做有符号或者无符号数，
: 从语义上和实现层面去验证这一点。如果你说都是无符号的，那么语义上就
: 不应该利用底层的溢出来满足上面的条件。
: 因此语义上上面的语法就是向左移动。
:
: 所以，请看清楚下面的我的观点：
: 地址值是可以比较大小的（这里可以视为无符号数比较），
: 一个地址值+一个整数(-1)以后，比之前的值小了。
: （这里相当于 unsigned + signed, 结果依然可视为 unsigned，
: 底层上实际上没有区分）。
: （unsigned > signed, 比较时有任何一个为 unsigned，
: 底层上即等价于 unsigned 比 unsigned，但程序员很容易误以为
: 是 signed 比 signed，因此在编译器里会引发一个警告）。
: 例如
: x1 = -1;
: x2 = x1 >> 1;
: x3 = c + x1;
: 这里 x1 是有符号和无符号，对应的指令是不同的。导致 x2 的值也会不同。
: 但 x1 是有符号和无符号对 x3 的值没有影响。
:
:
: signed 与否主要是最高位被赋予的逻辑意义不同。
: 所以在加减时不敏感，但比较时，以及不同大小的数据类型之间
: 赋值，位移动等操作时需要注意。
:
: 那么这里的整数(-1)是否有符号的，就不重要。
: 至于语义（就是你逻辑上怎么看待这件事），
: 既然能写 -1，语义上当然它是有符号了。
:
:
: 【在 here080 (hero080) 的大作中提到: 】
: : signed to unsigned是有定义的。
: : unsigned to signed就可能发生别的事情。
: : 你不要误导小朋友。
: : ...................
:
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:
: ※ 修改:·hoodlum 于 Jan 18 20:47:38 2020 修改本文·[FROM: 139.226.154.*]
: ※ 来源:·水木社区 newsmth.net·[FROM: 139.226.154.*]
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修改:hoodlum FROM 139.226.154.*
FROM 76.126.252.*