为什么表达式上的 static_cast 具有分布式作用？

我需要取 2 个无符号 8 位值并减去它们，然后将该值添加到 32 位累加器。 8 位减法可能会下溢，但没关系（unsigned int 下溢是已定义的行为，因此没有问题）。

我希望static_cast<uint32_t>(foo - bar)应该做我想做的事（在哪里foo and bar都是uint8_t）。但这似乎首先将他们投射出来，然后then执行 32 位减法，而我需要它作为 8 位变量下溢。我知道我可以 mod 256，但我正在尝试弄清楚why它是这样工作的。

这里的例子：https://ideone.com/TwOmTO https://ideone.com/TwOmTO

uint8_t foo = 5;
uint8_t bar = 250;

uint8_t diff8bit = foo - bar;
uint32_t diff1 = static_cast<uint32_t>(diff8bit);

uint32_t diff2 = static_cast<uint32_t>(foo) - static_cast<uint32_t>(bar);

uint32_t diff3 = static_cast<uint32_t>(foo - bar);

printf("diff1 = %u\n", diff1);
printf("diff2 = %u\n", diff2);
printf("diff3 = %u\n", diff3);

Output:

diff1 = 11
diff2 = 4294967051
diff3 = 4294967051

我会怀疑diff3会有相同的行为diff1，但实际上是一样的diff2.

那么为什么会出现这种情况呢？据我所知，编译器应该减去两个 8 位值，然后转换为 32 位，但显然情况并非如此。这与如何规范有关吗static_cast表现在表达式上？

对于大多数算术运算符（包括-），操作数经过常见的算术转换。这些转换之一是任何类型窄于的值int被提升为int。 （标准参考：[expr]/10).

所以表达foo - bar变成(int)foo - (int)bar giving (int)-245。然后你把它投射到uint32_t这将给出一个很大的正数。

要获得您想要的结果，请投射到uint8_t代替uint32_t。或者，使用模运算符%根据转换的结果uint32_t.

不可能直接以比以下更窄的精度进行计算int