警告 C4146 无符号类型上的减号运算符

我有来自我想使用的库的代码。编译时，我收到以下警告：

警告 C4146：一元减运算符应用于无符号类型，结果仍然无符号

inline int lastbit (uint32_t v)
{
  int r;
  static const int MultiplyDeBruijnBitPosition[32] = 
    {
      0, 1, 28, 2, 29, 14, 24, 3, 30, 22, 20, 15, 25, 17, 4, 8, 
      31, 27, 13, 23, 21, 19, 16, 7, 26, 12, 18, 6, 11, 5, 10, 9
    };
  r = MultiplyDeBruijnBitPosition[((uint32_t)((v & -v) * 0x077CB531U)) >> 27];
  return r;
}

我怎样才能通过尽可能少地改变库来解决这个问题？

2021年5月18日更新：更好的解决方案来自雷蒙德·陈的博客:

neg_v = (0 - v)

编译器不会发出警告，因为即使右侧的值大于左侧的值，无符号减法也是明确定义的。你可以写0u代替0，但我认为积分促销会为您解决这个问题。

原答案如下

类型为v is std::uint32_t，这是一个无符号类型。无符号类型通常用于索引和计数，因为它们永远不能为负数。

尝试翻转无符号数上的符号通常是可疑的，这就是编译器发出警告的原因。然而，在这种情况下，它是安全且定义明确的，并且库依赖于翻转无符号数字上的符号到底意味着什么的详细信息。

来自 C++11 标准：

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 是提升的操作数中的位数。结果的类型是提升的操作数的类型。 [第 5.3.1.8 节]

[标准中所说的 2^n 是字面意思，尽管 2^n 不能用 n 位的无符号类型表示。最常见的方法是实施不使用更大类型的方法是翻转所有位，然后添加一个：neg_v = ~v + 1;.]

为了让编译器相信此操作是可以的，在这里，您可以尝试使用强制转换。 （当您需要强制编译器将值视为其自然类型之外的其他值时，应该很少使用强制转换。）

const uint32_t neg_v = static_cast<uint32_t>(-static_cast<int32_t>(v));
r = MultiplyDeBruijnBitPosition[((uint32_t)((v & neg_v) * 0x077CB531U)) >> 27];

内部强制转换要求编译器进行转换v为 32 位有符号整数。对于值v最多 2^31 - 1，这会产生相同的值。对于较大的值v，这将导致负值。

但现在您要翻转带符号值的符号（编译器会很乐意这样做），但标准不再保证做完全相同的事情。 （所有现代机器都使用二进制补码，因此实际上，它会给出相同的结果。）

如果您想要挑剔（像我一样），您可以使用上面的补码技巧直接对无符号值执行按位运算。代替-v，你会有(~v + 1u):

r = MultiplyDeBruijnBitPosition[((uint32_t)((v & (~v + 1u)) * 0x077CB531U)) >> 27];