c++ - 溢出的签名/未签名分配及其结果

Question

我正在阅读 Stroustrup 的书“C++ 编程语言第 4 版”，并且有三个关于溢出赋值的问题(特别是有符号/无符号字符，如书中所示)。首先，按照标准的5/4段落:

If during the evaluation of an expression, the result is not mathematically defined or not in the range of representable values for its type, the behavior is undefined.

(除非目标变量是无符号的 - 在这种情况下结果已明确定义)。但是这个定义是否也适用于作业？

因为我觉得书中有很多相反的说法，都在第6章。第一个对应上述段落，但以下评论不是:

Variables of the three char types can be freely assigned to each other. However, assigning a too large value to a signed char is still undefined. For example:

void g(char c, signed char sc, unsigned char uc)
{
    c = 255; //implementation-defined if plain chars are signed and have 8 bits
    c = sc; //OK
    c = uc; //implementation-defined if plain chars are signed and if uc's value is too large
    sc = uc; //implementation-defined if uc's value is too large
    uc = sc; //OK: conversion to unsigned
    sc = c; //implementation-defined if plain chars are unsigned and if c's value is too large
    uc = c; //OK: conversion to unsigned
}

第一个问题:既然分配太大的值是UB，那么为什么评论说它是实现定义的？

接下来我们有如下例子:

To be concrete, assume that a char is 8 bits:

signed char sc = -160;
unsigned char uc = sc; //uc == 116 (because 256-160==116)
cout << uc; //print 't'

第二个问题:除了第一个赋值应该是UB之外，作者到底用了什么公式得出116？在我的测试中，uc 得到了 96 的值。

最后一句话:

An integer can be converted to another integer type. If the destination is signed, the value is unchanged if it can be represented in the destination type; otherwise, the value is implementation-defined:

signed char sc = 1023; //implementation-defined

Plausible results are 127 and -1.

第三个问题:同样，除了这与之前关于UB所说的相反之外，为什么可能的结果是127和-1？我猜它与一个和两个的补码有关，但使用的精确公式是什么？

Answer 1

1) 实现定义的是“一类UB”——换句话说，它仍然是UB，只是实现负责解释它是如何工作的，而不是“你不能完全依赖这个操作” .因此，如果您分配超出范围的 char 值，编译器仍然可以破坏您的计算机。但实现也可以定义“将其截断为 8 位等效值”。

2) 256 - 160 = 96 在我的计算器上。我敢打赌它也在你身上。也许作者有不同的计算器？或者它是最后一分钟从 -150 更改为 -160 的那些东西之一，它忘记了更改最终结果。

3) 因为它是“实现定义的”，所以它几乎可以是任何东西。由于该值为十六进制的 0x3ff，我们可以将 0xff 或 0x7f 想象为合理的值，具体取决于实现决定如何做到这一点。我预计大多数编译器将使用 0xff 值。