Warum ist das Verschieben einer negativen Zahl nach links ein undefiniertes Verhalten in C, aber ein wohldefiniertes Verhalten in C?

Undefiniertes Verhalten bei Linksschiebeoperationen mit negativem linken Operanden in C

In C bitweise Linksschiebeoperationen (<&lt ;) ruft undefiniertes Verhalten auf, wenn der Operand auf der linken Seite einen negativen Wert hat. Dies ist in ISO C99 (6.5.7/4) spezifiziert, was angibt, dass das Ergebnis der Linksverschiebung eines negativen Werts (vorzeichenbehafteter Typ) undefiniert ist.</p><p><strong>Begründung für undefiniertes Verhalten in C</strong> </p><p>Der Standard liefert keinen expliziten Grund für dieses undefinierte Verhalten. Es kann jedoch gefolgert werden, dass dies auf die Schwierigkeit zurückzuführen ist, ein konsistentes und vorhersagbares Ergebnis für nach links verschobene negative Werte zu definieren, insbesondere unter Berücksichtigung des umsetzungsabhängigen Verhaltens negativer Werte in der Zweierkomplementdarstellung.</p><p><strong> Wohldefiniertes Verhalten in C </strong></p><p>Im Gegensatz zu C ist dies bei der Linksverschiebungsoperation in C (ISO C -03 5.8/2) nicht der Fall Rufen Sie undefiniertes Verhalten für signierte Typen auf, wenn das Ergebnis im Ergebnistyp dargestellt werden kann. Diese Änderung wurde vom ISO-C-Komitee vorgenommen, um die Konsistenz des Verhaltens bei Linksschaltvorgängen unabhängig vom Vorzeichen des Operanden sicherzustellen.</p><p><strong>Implementierungsdefiniertes Verhalten bei Rechtsschaltvorgängen mit negativem linken Operanden</strong></p><p>Im Gegensatz zur Linksverschiebungsoperation ruft die Rechtsverschiebungsoperation (<code >>>) ein durch die Implementierung definiertes Verhalten auf, wenn die Linksverschiebung erfolgt Operand ist negativ. Laut Standard liegt dies daran, dass die Kürzung der Bits von links bei negativen Werten in der Zweierkomplementdarstellung von der Implementierung abhängt.

Schlussfolgerung

Der Grund für undefiniert Das Verhalten bei Linksverschiebungsoperationen mit negativen Operanden in C und wohldefiniertem Verhalten in C ist hauptsächlich auf die Komplexität der Definition eines konsistenten Ergebnisses für negative Werte zurückzuführen. Das durch die Implementierung definierte Verhalten der Rechtsverschiebungsoperation bei negativen Operanden spiegelt die Tatsache wider, dass das Abschneiden von Bits von links in der Zweierkomplementdarstellung implementierungsspezifisch ist.

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