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C

C言語は、1972年にAT&Tベル研究所の、デニス・リッチーが主体となって作成したプログラミング言語です。 B言語の後継言語として開発されたことからC言語と命名。そのため、表記法などはB言語やALGOLに近いとされています。 Cの拡張版であるC++言語とともに、現在世界中でもっとも普及されているプログラミング言語です。

C++

C++はC言語をもとにしてつくられた最もよく使われるマルチパラダイムプログラミング言語の1つです。オブジェクト指向、ジェネリック、命令型など広く対応しており、多目的に使用されています。

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C言語の固定値のbit反転の型に関して

chess

総合スコア12

C

C言語は、1972年にAT&Tベル研究所の、デニス・リッチーが主体となって作成したプログラミング言語です。 B言語の後継言語として開発されたことからC言語と命名。そのため、表記法などはB言語やALGOLに近いとされています。 Cの拡張版であるC++言語とともに、現在世界中でもっとも普及されているプログラミング言語です。

C++

C++はC言語をもとにしてつくられた最もよく使われるマルチパラダイムプログラミング言語の1つです。オブジェクト指向、ジェネリック、命令型など広く対応しており、多目的に使用されています。

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投稿2018/02/15 09:09

初心者質問ですいません。
OSX 10.13.1, gcc 4.2.1 で動作させています。

C

1#include <stdio.h> 2#include <stdint.h> 3 4int main( void ) { 5 if (( ~((uint8_t)0 )) == (uint8_t)0xFF ) { 6 printf( "DIRECT : TRUE\n" ); 7 } 8 else { 9 printf( "DIRECT : FALSE\n" ); 10 } 11 uint8_t val = ~((uint8_t)0 ); 12 if ( val == (uint8_t)0xFF ) { 13 printf( "VARIABLE : TRUE\n" ); 14 } 15 else { 16 printf( "VARIABLE : FALSE\n" ); 17 } 18} 19

上記の記述を実行した時に、結果が

DIRECT : FALSE VARIABLE : TRUE

となりました。'0'を(uint8_t)でキャストしたものをさらに''で反転したのだから、型uint8_tとの比較になって、DIRECTの方もTRUEになるかと思ったのですが、そうではありませんでした。
'
((uint8_t)0 )'のような固定値は、型がないのでしょうか。それともビット反転した際に型が崩れてしまうのでしょうか。このような結果は仕様的にどのような説明になるのでしょうか。

ちなみに

C

1 if ((uint8_t)( ~((uint8_t)0 )) == (uint8_t)0xFF ) {

のようにビット反転のさらに外側でキャストするとTRUEとなります。

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回答3

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ベストアンサー

~演算子をオペランドに適用すると、通常の算術変換が行われます。これは、intより小さな型を、intまたはunsigned intintをはみ出る場合)に拡張する、というものです。

INT02-C. 整数変換のルールを理解する ちょうどここの「違反コード」の例で、uint8_tのビット反転をやっています。

投稿2018/02/15 09:38

maisumakun

総合スコア145121

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chess

2018/02/15 12:31

ご回答ありがとうございます。 C言語の仕様としてintに拡張されるということ理解いたしました。 しかし、元ハードロジック屋としては他ビットに影響の及ぼさないはずのビット演算と銘打って おいて算術変換されてしまう事に少々納得がいかない気もしますが、C言語がCPUのALUを運用 するための言語であるという事で、効率のためなのですかね。 もしくはこの事が様々な不都合点を解消する、もしくは(CPUの都合ではなく)ソフトウェア的 に都合が良い部分があるのでしょうかね。
maisumakun

2018/02/15 12:47

Cの先祖になったBやBCPLには、型が(今でいうポインタ幅整数)1つしかなかったという歴史的経緯もあってか、C言語になってもそれを引きずっていると思しき部分が残っています。 たとえば、関数プロトタイプ宣言がなかった頃は、int未満の引数は「既定の実引数拡張」によりintまで引き上げられてから関数に渡されていたため、標準ライブラリにshortやcharを引数とする関数はほぼ見当たりません。現代でも、可変長引数は既定の実引数拡張が行われるので、charもintになって渡ります。 intだけの言語だったBに後付で型を入れたのがC言語、ということで、型が増えても「intを扱う言語」としての性質は残り続けている、といったところでしょう。
guest

0

~((uint8_t)0 )が、型の昇格によりint型になっているのだと考えられます。
C/C++における整数型の昇格

環境は異なりますが、実際に試してみるとサイズが変わっていることが分かります。

C

1#include <stdio.h> 2#include <stdint.h> 3 4int main(void) { 5 uint8_t a = 0; 6 printf("%ld, %ld\n", sizeof(a), sizeof(~a)); 7 8 return 0; 9}

実行結果 Wandbox

1, 4

投稿2018/02/15 09:40

LouiS0616

総合スコア35658

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chess

2018/02/15 13:18

ご回答ありがとうございます。 確かにサイズも変わりint拡張されているのですね。ご提示いただいたリンクでは算術演算時の拡張のお話でしたが、ビット演算でも適用されるのですね。
guest

0

昔はint拡張を嫌ってBYTE型を独自拡張したCコンパイラとか組み込み用にはありましたがANSI非準拠になっちゃうせいか最近は見ないように思います。

なお

(uint8_t)~(式) == (uint8_t)0x定数

のように、==の左右の型が同じく8ビットであるようにした上で最適化レベルを上げてコンパイルするとバイト処理命令が出力されます。途中でレジスタ幅に拡張することなく計算されます。(今どきのたいていのコンパイラではそのはず。とりあえずgccでだけ確認)

投稿2018/02/16 02:07

a_saitoh

総合スコア702

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chess

2019/05/29 03:27

当日しかご回答を見なかったため、1年以上の空きとなってしまいすいません。 なるほど、しかしこれは最適化により結果が変わってしまうということでしょうかね。 そうなりますとこういった書き方はよくない書き方ということになりそうですね。
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