为什么在 C 中将 -1 与空向量的大小进行比较会导致'更大”？

为什么将 -1 与向量的大小 0 进行比较会得到“更大”

谜题

在 C 中，以下代码片段会生成意外的输出"Greater":

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> a;
    std::cout << "vector size " << a.size() << std::endl;

    int b = -1;
    if (b < a.size())
        std::cout << "Less";
    else
        std::cout << "Greater";
}

输出：

vector size 0
Greater

揭开谜团

这种违反直觉的行为背后的原因在于所比较的值之间的类型差异。 a.size() 返回一个无符号整数，表示向量的非负大小。另一方面，b 是一个有符号整数，持有负值 -1。

比较这两个值时，C 执行隐式提升为无符号。结果，b 被提升为一个大的无符号整数，然后与无符号的 a.size() 进行比较。大的无符号值超过 0，导致“更大”输出。

一个澄清示例

可以通过以下代码进一步说明此行为：

#include <iostream>

int main()
{
    unsigned int a = 0;
    int b = -1;
    std::cout << std::boolalpha << (b < a) << "\n"; 
}

输出：

false

这里，我们直接将无符号类型 (a) 与有符号类型进行比较(b).负值 b 被提升为一个大的无符号整数，它被正确地认为大于值为 0 的无符号 a。

结论

理解类型差异和隐式提升规则是对于在 C 中处理有符号和无符号值至关重要。在比较不同类型的整数时，重要的是要考虑它们的提升方式以及结果比较是否有意义。

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