C++怎么使用有符號數(shù)進行數(shù)學(xué)運算

本篇內(nèi)容介紹了“C++怎么使用有符號數(shù)進行數(shù)學(xué)運算”的有關(guān)知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠?qū)W有所成！

ES.102：使用有符號數(shù)進行數(shù)學(xué)運算

Reason（原因）

因為大部分數(shù)學(xué)運算都是有符號的。當(dāng)x>y時，x-y會返回一個負數(shù)，極少情況實際需要的是按模運算。

Example（示例）

如果不是你有意為之，無符號運算可能產(chǎn)生意外的結(jié)果。如果混用有符號數(shù)和無符號數(shù)，問題會更明顯。

template<typename T, typename T2>
T subtract(T x, T2 y)
{
    return x - y;
}

void test()
{
    int s = 5;
    unsigned int us = 5;
    cout << subtract(s, 7) << '\n';       // -2
    cout << subtract(us, 7u) << '\n';     // 4294967294
    cout << subtract(s, 7u) << '\n';      // -2
    cout << subtract(us, 7) << '\n';      // 4294967294
    cout << subtract(s, us + 2) << '\n';  // -2
    cout << subtract(us, s + 2) << '\n';  // 4294967294
}

代碼中我們已經(jīng)很明確地知道發(fā)生了什么。但是如果你看到us - (s + 2) or s += 2; ...; us - s，你真的可以想象結(jié)果是4294967294么？

Exception（例外）

如果你真的需要按模運算-增加必要的注釋提示對溢出行為的依賴，這樣的代碼會令很多程序員疑惑。

Example（示例）

標(biāo)準庫使用無符號類型作為下標(biāo)。內(nèi)置數(shù)組使用有符號數(shù)作為下標(biāo)。這會導(dǎo)致代碼難于理解并不可避免地帶來錯誤。

int a[10];
for (int i = 0; i < 10; ++i) a[i] = i;
vector<int> v(10);
// compares signed to unsigned; some compilers warn, but we should not
for (gsl::index i = 0; i < v.size(); ++i) v[i] = i;

int a2[-2];         // error: negative size

// OK, but the number of ints (4294967294) is so large that we should get an exception
vector<int> v2(-2);

Use gsl::index for subscripts; see ES.107.

使用ES.107中介紹的gsl::index作為下標(biāo)。

Enforcement（實施建議）

• Flag mixed signed and unsigned arithmetic

• 標(biāo)記有符號數(shù)和無符號數(shù)混用的數(shù)學(xué)運算。
  

• Flag results of unsigned arithmetic assigned to or printed as signed.

• 標(biāo)記將無符號數(shù)學(xué)運算的結(jié)果賦值給有符號數(shù)或者作為有符號數(shù)print輸出的情況。
  

• Flag negative literals (e.g. -2) used as container subscripts.

• 標(biāo)記使用負值作為容器下標(biāo)的情況。
  

• (To avoid noise) Do not flag on a mixed signed/unsigned comparison where one of the arguments is sizeof or a call to container .size() and the other is ptrdiff_t.

• （為了避免誤判）當(dāng)一個參數(shù)是sizeof或者container.size()的返回值，而另一個參數(shù)是ptrdiff_t的時候，不要標(biāo)記有符號數(shù)/無符號數(shù)混合的比較操作。
  

“C++怎么使用有符號數(shù)進行數(shù)學(xué)運算”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！