0x00 INT_MIN的值为什么不能直接表示

如果你写出下面的代码，然后使用Visual Studio编译的话，就会爆出C4146错误来。告诉你这个数字不能直接写进代码里。

1
2
3
4
5
void check(int i)
{
    if (i > -2147483648)   // 爆出错误：C4146
        // do somethings
}

这是为什么呢？

编译器在处理数字-2147483648时，不会将其看做是一个数字，而是看做一个表达式，在处理时会走两步：

  1. 首先处理数字2147483648，这个数字超出了int类型的定义域，故其被临时存储成了unsigned int类型，这在内存中是这样的：0x80000000

  2. 对这个unsigned int类型的数字2147483648作用负号，负数在计算机中使用补码表示，对0x80000000计算补码：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
       0x80000000表示为二进制为：
       ‭1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
       其反码为：
       ‭0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
       由补码=反码+1得：
    补码=‭1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000‬
       将其转换为16进制恰好又等于0x80000000

  3. 得到的结果恰巧还是2147483648。这就导致-2147483648在实际计算时变成了2147483648。

同理，这也导致了下面的代码将会输出true：

1
std::cout << (INT_MIN == 2147483648 ? "true" : "false");

因为后面的2147483648为unsigned int类型，导致在比较时前面的INT_MIN也将由signed int升格为unsigned int类型，最终导致他俩相等。

因此，在C/C++中，对于数字-2147483648的表述是这样的：

1
#define INT_MIN     (-2147483647 - 1)

不直接写出其值，而是使用这样的一个减法操作来进行表述。且微软官方文档也建议在代码中使用INT_MIN来代替直接使用其值。

0x01 INT_MIN的绝对值怎么求

INT_MIN的绝对值怎么求，用abs函数吗？如果我们用abs函数求解INT_MIN的绝对值的话，返回结果仍是INT_MIN，这是因为abs函数返回值的缘故，abs函数输入一个int，返回一个int。而INT_MIN的绝对值等于INT_MAX+1，这样，超出int类型的定义域后的那个加1将会其值重新变为INT_MIN，这就导致了INT_MIN的绝对值还等于INT_MIN的情况。所以，此处我们需要使用llabs函数来将其强制转化为long long类型来求绝对值。