数値を基数変換して表示したい

Question

前提

c++で数値を基数変換し格納、表示するクラスを作っています

実現したいこと

コンストラクタ
数値を入力し、n進数の各桁を配列に格納したい

発生している問題・エラーメッセージ

2進数で1が連続した値 (2^n - 1) が出力され、正しく基数変換できない

問題があると思われるコードを抜粋、修正したものです
入力された数値を2進数で逆順に出力する(ことを期待したい)コードです

#include <cstdint>
#include <iostream>
int main(){
    uint64_t num;
    std::cin >> num;
    for(uint8_t i = 0; i < 64; i++){
        std::cout << (num != (num >>= 1) << 1); // 問題箇所
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

該当のソースコード

// main.cpp
#include <cstdint>
#include <iostream>
#include "base.hpp"
int main(){
    uint64_t a;
    std::cin >> a;
    std::cout << Base(2, a) << std::endl;
    return 0;
}

// base.hpp
#ifndef base_hpp
#define base_hpp
#include <cstdint>
#include <iostream>
class Base{
    char* number;
    uint64_t base;
    uint64_t* num;
    uint64_t digit;
    void add(uint64_t* base_a, const uint64_t* base_b);
public:
    Base(const char* number, uint64_t num, uint64_t digit = 64);
    Base(uint64_t base, uint64_t num, uint64_t digit = 64);
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Base base_a);
};
#endif

//  base.cpp
#include "base.hpp"
void Base::add(uint64_t* base_a, const uint64_t* base_b){
    uint8_t carry = 0;
    for(uint64_t i = 0; i < digit; i++){
        uint64_t temp = base_a[i] + base_b[i] + carry;
        carry = temp < base_a[i] + carry || base <= temp;
        base_a[i] = carry? temp - base: temp;
    }
    return;
}
Base::Base(const char* number, uint64_t num, uint64_t digit):
base(0), num(new uint64_t[digit]{}), digit(digit){
    while(number[base]) base++;
    this->number = new char[base];
    for(uint64_t i = 0; i < base; i++){
        this->number[i] = number[i];
    }
    uint64_t* twice = new uint64_t[digit]{1};
    if(num != (num >>= 1) << 1) add(this->num, twice); // 問題箇所
    for(uint64_t i = 1; i < digit; i++){
        add(twice, twice);
        if(num != (num >>= 1) << 1) add(this->num, twice); // 問題箇所
    }
    return;
}
Base::Base(uint64_t base, uint64_t num, uint64_t digit):
number(new char[base]{}), base(base), num(new uint64_t[digit]{}), digit(digit){
    const char number[] =
        "0123456789"
        "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    for(uint64_t i = 0; i < base && i < 62; i++){
        this->number[i] = number[i];
    }
    uint64_t* twice = new uint64_t[digit]{1};
    if(num != (num >>= 1) << 1) add(this->num, twice); // 問題箇所
    for(uint64_t i = 1; i < digit; i++){
        add(twice, twice);
        if(num != (num >>= 1) << 1) add(this->num, twice); // 問題箇所
    }
    return;
}
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Base base_a){
    uint64_t digit = base_a.digit;
    uint64_t i = 0;
    for(; i < digit; i++) if(base_a.num[digit - i - 1]) break;
    if(i == digit) os << base_a.number[0];
    else for(; i < digit; i++) os << base_a.number[base_a.num[digit - i - 1]];
    return os;
}

試したこと

問題箇所の式を次のように変更したところ、うまく動作しました

// uint64_t temp;
// ...
((temp = num) != (num >>= 1) << 1);

(num != num >> 1 << 1);
num >>= 1;

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

google colaboratory で g++ を使用しています

Answer 1

(num != (num >>= 1) << 1)のような、「代入した変数を、（副作用完了点を超えない）同じ式の別の場所で参照するコード」は、C++では評価順が決まっておらず、未定義の動作となります。

素直に、numのシフトとビットごとの評価を別な式で行いましょう。

Comments

[eipi-1-0]

なるほど、式の始めの位置以外での代入の使用や、1つの式の中で複数の代入を行うことは良い書き方ではないのですね
早急なご回答ありがとうございました。大変助かりました

[maisumakun]

> 式の始めの位置以外での代入の使用や、1つの式の中で複数の代入を行うことは良い書き方ではないのですね

どちらも微妙に外しているのですが…（特に、この式には「1つの式の中で複数の代入」は含まれていません）

[eipi-1-0]

分かりにくい書き方をしてしまい申し訳ありません
この式に限らず一般的な式の話です。

可読性の低下や未定義動作となる可能性があるためという意図です

[maisumakun]

> この式に限らず一般的な式の話です。

そうであっても、「式の始めの位置以外での代入の使用や、1つの式の中で複数の代入」そのものは未定義の動作にはなりません。あくまで、「同じ変数」を複数回使った場合の問題です。

[maisumakun]

たとえば、a=b=50;のような書き方はよく使われます。

[eipi-1-0]

返信遅れて申し訳ありません
なかなか難しいですが理解することができました
丁寧に回答して頂きありがとうございました。