c - C 是否保证 32 位整数运算？

问题描述

在 C 中，假设int是 32 位，

uint64_t x = 1000000u * 1000000u;

这通常通过将 32 位结果的数字相乘，丢弃溢出位，然后用零扩展分配给x.

语言是否保证这一点，或者编译器是否可以选择以 64 位执行所有操作，从而给出数学上准确的结果？

（我知道语言标准int首先允许使用 64 位。我说的int是 32 位的情况。）

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uint64_t x = 1000000u * 1000000u;

您声明的假设是int32 位。为了 100% 清楚，我们需要假设UINT_MAX2 ³² -1 或4294967295。（标准要求unsigned int范围至少为 0 到 65535，这意味着大小至少为 16 位——但它可以有填充位。）几乎可以肯定是同一件事（我不知道任何 C 实现有填充位），但是如果我们想问标准保证什么，我们应该明确。

给定这个假设，常数1000000u是类型unsigned int，乘法的结果3567587328u也是类型unsigned int。该值被转换为uint64_t（不丢失信息）并存储在x.

uint64_t保证完全是 64 位宽，没有填充位。没有满足这些条件的类型的实现将不会定义uint64_t，因此上述内容无法编译。（当然，我假设这指的uint64_t是标准<stdint.h>或<inttypes.h>标题中定义的。）

算术表达式的一般规则是表达式的类型取决于其操作数的类型，而不是其操作数的值或它出现的上下文。如果我们放弃关于的上限的假设unsigned int，则常数1000000u可以是unsigned int或类型unsigned long，无论哪种类型大到足以容纳它——但乘积的值与常数的类型相同，即使这会导致溢出环绕。（严格来说，无符号操作不会溢出。）

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