stdlib.hのlabs関数が正しく動作してしまう理由

Question

いつもお世話になっています。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int main() {
    unsigned long long a, b;
    a = 1;
    b = 2;
    cout << labs(a - b) << endl;
    return 0;
}

このコードは1を出力します。a - bは18446744073709551615になるにも関わらず…。なぜ正しく（誤って）計算されるのでしょうか？

お答え頂けると嬉しいです。

Answer 1

unsigned long longの時はbitが保たれたままlong longにキャストされてそうですね。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int main() {
    unsigned long long ull_a = 18446744073709551615;
    unsigned long ul_a = 4294967295;
    
    cout << "labs(ull_a)" << labs(ull_a) << endl;
    cout << "labs(ul_a)" << labs(ul_a) << endl;
    
    return 0;
}
// labs(ull_a)1
// labs(ul_a)4294967295

Answer 2

abs系の関数は符号なしの引数を取らないからかと。

long labs( long n );

引用元: cppreference.com - std::abs, std::labs, std::llabs, std::imaxabs

暗黙の型変換が働くので、つまり次のように書いているのと同じです。

cout << labs(static_cast<long>(a - b)) << endl;

追記

規格書を見る限り、実装依存であるようです。

Integral conversions

...
If the destination type is signed, the value is unchanged if it can be represented in the destination type;
otherwise, the value is implementation-defined.

引用元: N4659 [conv.integral]

Comments

[toshiyan]

暗黙の型変換が行われていたのですね！理解しました！
回答ありがとうございました！