c++ - 两个无符号短裤的乘法真的会导致未定义的行为吗？

Question

我花了一些时间浏览这个网站；特别是这个问题:Is ((a + (b & 255)) & 255) the same as ((a + b) & 255)?

在这样做的过程中，我得出的结论是

int main()
{
    unsigned short i = std::numeric_limits<unsigned short>::max();
    unsigned short j = i;
    auto y = i * j;
}

由于 i 和 j 到 int 的类型提升可能导致未定义的行为，随后在乘法时溢出!或许 i 和 j 甚至不需要这么大。

我的结论是，例如，在 unsigned short 是 16 位而 int 是 32 位的系统上，行为可以是 未定义。

我在这里是正确的吗？

Answer 1

是的，这是可能的，而且您的示例在大多数桌面架构上可能未定义。

为了这个例子，我们假设 int 是 32 位 2 的补码类型，unsigned short 是 16 位。

我使用 N4140 进行报价。

在乘法之前，两个值都被提升为int:

§ 4.5 [conv.prom] / 1

A prvalue of an integer type other than bool, char16_t, char32_t, or wchar_t whose integer conversion rank (4.13) is less than the rank of int can be converted to a prvalue of type int if int can represent all the values of the source type;

然后:

§ 5 [expr] / 4

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.

由于 65535 * 65535 (4294836225) 的结果未在我们的 32 位 int 中定义(取值范围 [-2147483648,2147483647])，因此行为未定义。