c++ - 在 C++ 中将有符号整数值转换为可排序、无符号的标准兼容方法是什么？

Question

我有一个用例，我需要将有符号值转换为无符号值，以使值可排序。我需要这个 char , short , int , long , 和 long long

我所说的可排序，是指 signed输入 X，如果 (a < b)然后转换为未签名的 converted(a) < converted(b) .请注意，在许多情况下，从负数 signed 转换值直接到 unsigned value 将使值大于0并打破这个限制(补码实现)

char 的最简单想法是:

unsigned char convert(char x)
{
       return (unsigned char)(x ^ 0x80);  // flip sign to make it sortable
}

但这似乎是 undefined behavior .

虽然可以转换为更大的类型，但添加类型 MIN 值，然后转换为 unsigned类型，我不确定这是否更合规，并且不适用于 long long

没有任何 undefined behavior 怎么办？适用于所有类型？

使用 memcpy 转换似乎是安全的，但不清楚如何以合规的方式维护排序顺序。

(请注意，这类似于:No compliant way to convert signed/unsigned of same size，除了我需要保持排序顺序的结果)

Answer 1

你做错了，因为翻转有符号值的符号位实际上并没有定义。

让我们使用两位类型:

          00    01 10  11  Order for unsigned               0     1  2  3
10  11    00    01         Order for 2s complement -2 -1    0     1
    11 (10  00) 01         Order for sign-magnitude   -1 (-0 +0)  1
    10 (11  00) 01         Order for 1s-complement    -1 (-0 +0)  1

您要做的是转换为无符号(始终定义为保值，带环绕)，然后添加一个偏差，使最负数变为 0:

int x = whatever;
unsigned r = (unsigned)x - (unsigned)INT_MIN;

注意:有符号溢出没有定义，所以我们避免了有符号类型。

当然，如果无符号类型的值少于有符号类型的值，这也无济于事， 通常是允许的，但对于 char 则不行。
如果要将负 0 保留为负数，则需要特别小心。