C 如何处理补码架构中的数字 0？

我最近一直在研究表示数字的补码系统，据我了解，数字 0 有两种变体。有负零 (-0) 和正零 (+0)。

我的问题是，在补码架构上，C 语言中究竟如何处理这种异常情况？ C 是否区分 -0 和 +0，或者这两种形式都被简单地视为零。

如果在测试为零时 +0 和 -0 都返回 TRUE，那么我想知道如果我们输入 -0 作为输入，下面的示例代码将如何计算整数中设置的位数。

int bitcount(int x)
{
    int b;
    for (b = 0; x != 0; b++)
        x &= (x-1);
    return b;
}

由于 -0 在补码中将所有位设置为 1，因此 -0 应返回任何其他数字中设置的最高位数；然而，这段代码似乎无法通过循环测试条件x != 0，甚至不会进入循环，给出错误的结果。

在 C 语言中，在一个补码架构中，是否有可能使循环条件对正零敏感，如下所示：x != +0另外，如果我从 +0 中减去 1，我会得到 -0 或 -1。换句话说，在补码架构中，+0 - 1 = -0 吗？

总而言之，为了避免在本次讨论中偏离主题太远，我只是想知道 C 如何处理补码架构中数字 0 的特殊性。

在补码架构上，“符号位且所有值位均为 1”的值是“陷阱表示”还是正常值，由实现定义。如果它是一个陷阱表示，则任何尝试anything使用它，甚至首先创建它，都会引发未定义的行为。如果它是正常值，则它是“负零”，并且有一个允许产生它的显式操作列表：

如果实现支持负零，则它们只能通过以下方式生成：

• &、|、^、~、> 运算符以及产生此类值的操作数；
• +、-、*、/ 和 % 运算符，其中一个操作数为负零且结果为零；
• 基于上述情况的复合赋值运算符。

未指定这些情况实际上是否生成负零或正常零，以及存储在对象中时负零是否变为正常零。

（C11/N1570，第 6.2.6.2 节第 3 段。）

似乎也未指定（通过省略）负零是否与正常零比较。类似的规则适用于符号和幅度架构。

因此，这可以归结为，示例代码的行为是实现定义的，并且实现可能无法有效地定义它。您需要查阅这个假设的补码机器的编译器和体系结构手册，以确定它是否执行您希望它执行的操作。

然而，整个问题没有实际意义，因为至少 25 年来没有人制造过非二进制补码 CPU。人们希望 C 标准的未来修订将不再允许这种可能性；它会简化很多事情。