Cast签名到窄签名

Question

如果目标类型有符号，则如果源整数可以在目标类型中表示，则值不会更改。

如果我理解得很好，是否可以保证：

static_cast<std::int8_t>(static_cast<std::int16_t>(-3)) == -3

因为-3可以用std::int8_t表示。

因此，在两个补语的例子中：

然后，在二补函数的例子中，我是否需要将中间角色转换为std::uintmax_t？

#include <type_traits>

template <typename T>
T twos_complement(T val)
{
    typedef std::make_unsigned<T>::type U;

    return static_cast<T>(-static_cast<uintmax_t>(static_cast<U>(val)));
}

因为

return static_cast<T>(-static_cast<U>(val));

如果T比int窄，一元减号前的积分提升会“破坏向无符号类型转换的效果”吗？

Answer 1

你为什么不像这样得到两个人的补充：

uint32_t num = 10;
uint32_t cmp = ~num + 1; // this is two's complement of 10.

这对你不管用吗？

编辑:如果您担心会发生溢出(无论是签名的还是未签名的)，只需先这样做：

if(~num == std::numeric_limits<MyIntType>::max()) {
    // overflow mitigation
}

您还可以静态地检查您的类型是有符号的还是无符号的，以适当的方式缓解std::is_signed和std::is_unsigned的溢出问题。

Answer 2

签名/无符号表示与平台有关。即使大多数现代平台使用这两种补码来表示有符号数字，你也不能做这个假设。使用static_cast来执行两个补语并不是正确的方法。如果您想自己进行位操作，请使用固定大小的无符号类型，如量子物理学家的回答(但请再次注意，在加法溢出的情况下发生的情况与平台有关)。

Answer 3

调整您与C++强制转换链接的代码：

#include <cstdint>

template <typename T>
T twos_complement(T val)
{
    return static_cast<T>(-static_cast<uintmax_t>(val));
}