c++ - 为什么小于 4 字节的整数类型的位操作会出现异常？

Question

请考虑我要检查是否设置了无符号整数变量中的所有位的代码示例。 IntegerType 替换为 uint8_t、uint16_t、uint32_t uint64_t。

问题:为什么 IntegerType = uint32_t 和 uint64_t 的断言成功，而 uint16_t 和 uint8_t 的断言失败？

#include <cstdint>
#include <cassert>

IntegerType bitset = -1; // set all bits to true

IntegerType t = ~bitset;
bool bAllBitsSet1 = (t == 0);
bool bAllBitsSet2 = ((~bitset) == 0);

assert(bAllBitsSet1 == bAllBitsSet2);

Answer 1

这是由于整数提升而发生的:第一个表达式将 ~bitset 转换回较短的类型，而第二个表达式使用完整的整数值。

对于短于 int 的整数类型，值在执行操作之前被提升为 int，在这种情况下，在对其应用 ~ 之前.

以 uint16_t 为例。当你写作时

uint16_t t = ~bitset;

bitset 的值被提升为 int，因此它在 32 位平台上变为 0x0000FFFF。然后应用 ~，生成 0xFFFF0000。最后，结果被写回 t，切掉高位。因此，t 为零。

另一方面，当您将 ~bitset 直接与零进行比较时，比较失败，因为 0xFFFF0000 不为零。