为什么'auto'不尊重一元减运算符？

Question

我对C++很新,但我发现这种auto奇怪的行为:

class A{};

int main() {
    A a;
    auto x = -(sizeof(a));
    cout << x << endl;
    return 0;
}

unsigned在这种情况下,变量x 虽然我在变量的初始化时使用了一元减运算符.为什么只考虑sizeof(std::size_t)的返回类型而不是因为使用的运算符而存储的数字是否为负的事实？

我知道size_t是一个unsigned int.

我用GCC 8.1.0和C++ 17试过这个.

Answer 1

这里的实际问题是使用一元减运算符,就像其他内置算术运算符一样,是一个整体促销的主题.令人惊讶的是,应用一元减号的结果size_t仍然是,size_t并且没有必要责备auto.

相反的例子.在这种情况下,由于积分促销类型x将int如此输出将是-1:

unsigned short a{1};
auto x{-a};
cout << x << endl;

Answer 2

表达式-(sizeof(a))将一元运算-符应用于无符号类型的值.一元运算符不会将无符号整数值转换为有符号整数值; 它更确定哪个无符号值将是如下操作的结果(参见cppreference.com上的一元算术运算符):

内置的一元减运算符计算其提升的操作数的负数.对于无符号a,-a的值为2 ^ b -a,其中b是提升后的位数.

因此,即使它可能令人惊讶,也能auto正常工作,因为将一元运算-符应用于无符号值仍然是无符号值.

Answer 3

-应用于无符号值的（一元）结果为无符号，并sizeof返回无符号值。

一元运算符的操作数应具有算术或无作用域的枚举类型，其结果是其操作数的取反。积分提升是对整数或枚举操作数执行的。无符号数量的负数是通过从2 ^ n中减去其值来计算的，其中n是提升操作数中的位数。结果的类型是提升操作数的类型。

[expr.unary.op]

的结果sizeof和sizeof...类型为一个恒定 std?::?size_­t

[expr.sizeof]

为避免实现定义的行为，您必须先转换为，int然后再应用-

如果目标类型是带符号的，则该值可以在目标类型中表示，则该值保持不变。否则，该值是实现定义的。

[conv.integral]

class A{};

int main() {
    A a;
    auto x = -(int{sizeof(a)});
    cout << x << endl;
    return 0;
}