Saga — Thu, 16 Jul 2009 07:01:00 GMT

偶然看到一道C++面试题：

void foo(void)
       {
            unsigned int a = 6;
            int b = -20;
            (a+b>6)?puts(">6"):puts("<=6");//puts为打印函�?/span>
       }

问输出是什么？�{�案是输�?>6�?br> �q�道题主要考察两个东西�?br> 1.隐式�c�d��转换�Q�int型变量�{化成unsigned int,　b成了正数�Q?br> 2.负数的补码：计算机系�l�中的数值是以补码�Ş式表�C�（存储�Q�的�?br>
一、C++隐式�c�d��转换

C++定义了一�l�内�|�的�c�d��对象之间的标准�{换，在必要时它们被编译器隐式的应用到对象上。在��式转换保证了二元操作符�Q�如加法或乘法的两个操作数被提升为共同的�c�d��Q�然后再用它表示�l�果的类型。两个通用的指导原则如下：
1、�ؓ防止�_�ֺ�损失�Q�如果必要的话，�c�d��L��被提升�ؓ较宽的类型�?br> 2、所有含有小于整形的有序�c�d��的算术表辑ּ�在计��之前其�c�d��都会被�{换成整�Ş�?br> 规则的定义如上面所�q�ͼ��q�些规则定义了一个类型�{换层�ơ结构，我们从最宽的�c�d��long double 开始，那么另一个操作数无论是什么类型都��被转换成long double .如果两个操作数千不是long double 型，那么若其中一个操作数的类型是double 型，则另一个就被�{换成double 型。例如：

     int ival;
     float fval;
     double dval;
     dval + fval + ival //在计��加法前fval和ival都被转换成double

�c�M��圎ͼ�如果两个操作数都不是double型而其中一个操作float�?�Q�则另一个被转换成float型。例如：

     char cval;
     int ival;
     float fval;
     cval + ival + fval //在计��加法前ival和cval都被转换成float

否则如果两个操作数都不是3�U��Q点类型之一�Q�它们一定是某种整值类型。在��定共同的目标提升类型之前，�~�译器将在所有小于int 的整值类型上施加一个被�U�Cؓ整值提升的�q�程�?br> 在进行整值提升时�c�d��char、signed char、unsigned char和short int 都被提升为类型int 。如果机器上的类型空间��够表�C�所有unsigned short 型的��|��q�通常发生在short用半个字而int 用一个字表示的情况下�Q�则unsigned short int 也被转换成int 否则它会被提升�ؓunsigned int 。wchar_t和枚丄��型被提升��够表�C�其底层�c�d��所有值的最��整数类型。在下列表达式中�Q?/p>

     char cval;
     bool found;
     enum mumber{m1,m2,m3}mval;
     unsigned long ulong;
     cval + ulong;ulong + found; mval + ulong;

在确定两个操作数被提升的公共�c�d��之前�Q�cval found 和mval都被提升为int �c�d��?br> 一旦整值提升执行完毕，�c�d��比较?y��u)��又一�ơ开始。如果一个操作数是unsigned long 型，则第二个也被转换成unsigned long 型。在上面的例子中所有被加到ulong上的3个对象都被提升�ؓunsigned long 型。如果两个操作数�c�d��都不是unsigned long�?而其中一个操作数是long型，则另一个也被�{换成long型。例如：

     char cval;
     long lval;
     cval + 1024 + lval; //在计��加法前cval�?024都被提升为long型�?br>

    long�c�d��的一般�{换有一个例外。如果一个操作数是long型而另一个是unsigned int 型，那么只有机器上的long型的长度��以容纳unsigned int 的所有值时�Q�一般来��_��?2位操作系�l�中long型和int 型都用一长表�C�，所以不满��q�里的假设条�Ӟ��Q�unsigned int 才会被�{换�ؓlong型，否则两个操作数都被提升�ؓunsigned long 型。若两个操作数都不是long型而其中一个是unsigned int 型，则另一个也被�{换成unsigned int 型，否则两个操作��C��定都是int 型�?br>   一般来说各�U�类型的长度关系�?long double > double > float >= int >= short > char�Q�unsigned > signed �?/span>
    ��管��术转换的这些规则带�l�你的困惑可能多于启发，但是一般的思想是尽可能��C��留类型表辑ּ�中涉及到的值的�_�ֺ�。这下是通过把不同的�c�d��提升到当前出现的最宽的�c�d��实现的�?br>
二、负数的补码

   在计��机�pȝ��中，数��g��律用补码来表�C�（存储�Q��?nbsp;
   主要原因�Q��用补码，可以��符号位和其它位�l�一处理�Q�同�Ӟ��减法也可按加法来处理。另外，两个用补码表�C�的数相加时�Q�如果最高位�Q�符号位�Q�有�q�位�Q�则�q�位被舍弃�?nbsp;
   补码与原码的转换�q�程几乎是相同的�?nbsp;
   数值的补码表示也分两种情况�Q?
�Q?�Q�正数的补码�Q�与原码相同�?nbsp;
   例如�Q?9的补码是00001001�?
�Q?�Q�负数的补码�Q�符号位�?�Q�其余位��数绝对值的原码按位取反�Q�然后整个数�?�?nbsp;
   例如�Q?7的补码：因�ؓ是负敎ͼ�则符号位�?#8220;1”,整个�?0000111�Q�其�?位�ؓ-7的绝对�?7的原�?000111按位取反�?111000�Q�再�?�Q�所�?7的补码是11111001�?nbsp;
   已知一个数的补码，求原码的操作分两�U�情况：
�Q?�Q�如果补码的�W�号位�ؓ“0”�Q�表�C�是一个正敎ͼ�所以补码就是该数的原码�?
�Q?�Q�如果补码的�W�号位�ؓ“1”�Q�表�C�是一个负敎ͼ�求原码的操作可以是：�W�号位�ؓ1�Q�其余各位取反，然后再整个数�?�?nbsp;
   例如�Q�已知一个补码�ؓ11111001�Q�则原码�?0000111�Q?7�Q�：因�ؓ�W�号位�ؓ“1”�Q�表�C�是一个负敎ͼ�所以该位不变，仍�ؓ“1”�Q�其�?�?111001取反后�ؓ0000110�Q�再�?�Q�所以是10000111�?

Saga 2009-07-16 15:01 发表评论

C++中的位域�Q�bit-filed�Q?一�U�节省空间的成员

Saga — Thu, 16 Jul 2009 03:50:00 GMT

有一�U�被�U�Cؓ位域�Q�bit-field�Q?的特�D�的�c�L��据成员，它可以被声明用来存放特定数目的位。位域必��L��有序数据�c�d��。它可以有符号也可以无符受��例如：

class File {
//
unsigned int modified : 1; // 位域 (bit-field)
};

位域标识�W�后面跟有一个冒��P��然后是一个常量表辑ּ�指定位数。例如modified 是一个只有一位构成的位域�?br> 在类体中盔R��定义的位域，如果可能的话�Q�它们会被放在同一个整数的�q�箋位中�Q��ƈ以此提供�I�间压羃。例如，在下列声明中5 个位域被存储在单个unsigned int 中，它首先与位域mode 相关联�?/p>

typedef unsigned int Bit;
class File {
public:
Bit mode: 2;
Bit modified: 1;
Bit prot_owner: 3;
Bit prot_group: 3;
Bit prot_world: 3;
//
};

   位域在内存中的位�|�是从低位向高位攄��的，比如mode在Bit的最低两位（二进制数0b0000000000000011中两�?的位�|�）�?/span>
   对于位域的访问方式与其他�c�L��据成员相同。例如，�cȝ��U�有位域只能在类的成员函数和友元中被讉K��Q?/p>

void File::write()
{
modified = 1;
//
}
void File::close()
{
if ( modified )
// 内容从略
}

下面的例子说明了怎样使用大于1 位的位域

enum { READ = 01, WRITE = 02 }; // 文�g模式
int main() {
File myFile;
myFile.mode |= READ;
if ( myFile.mode & READ )
cout << "myFile.mode is set to READ\n";
}

通常情况下我们会定义一�l�inline 成员函数�Q�来��试每个位域成员的倹{��例如，�c�File可以定义成员isRead()和isWrite()

inline int File::isRead() { return mode & READ; }
inline int File::isWrite() { return mode & WRITE; }
if ( myFile.isRead() ) /* */

有了�q�些成员函数�Q�现在位域可以被声明为类File 的私有成员�?br> �׃��取地址操作�W?amp; 不能被应用在位域上，所以也没有能指向类的位域的指针。位域也不能是类的静态成员�?/span>
C++标准库提供了一个bitset �c�L��板，它可以辅助操�U�位的集合。在可能的情况下应尽可能使用它来取代位域�?/p>

Saga 2009-07-16 11:50 发表评论

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C++中的位域�Q�bit-filed�Q?一�U�节省空间的成员