为什么 golang 左移 64 位不会溢出？

我正在看围棋之旅 https://tour.golang.org/basics/11我对 basic-types.go 示例中的某些内容感到困惑：

MaxInt uint64     = 1<<64 - 1

在无符号 64 位整数中向左移动 1 64 个位置是否不应该导致溢出（也称为移动一位超过 MSB）？

但是，编译器不会抱怨，直到该行更改为：

MaxInt uint64     = 1<<65 - 1

./basic-types.go:5: constant 36893488147419103231 overflows uint64

如果我编写一些代码来迭代不同长度的左移，包括像上面的示例中那样移动 65，导致编译器崩溃，我会看到两件事：

1. 它的表现正如我所预期的那样1<<63将 1 放在 uint64 可能的 MSB 中

2. 它不再溢出了（啊？！？！）

code:

package main

import "fmt"

func main() {
    for i := 60; i < 66; i++ {
        var j uint64 = 1 << uint64(i) - 1
        fmt.Printf("%2d | %64b | %#18x\n", i, j, j)

    }

output:

60 |     111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 |  0xfffffffffffffff
61 |    1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 | 0x1fffffffffffffff
62 |   11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 | 0x3fffffffffffffff
63 |  111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 | 0x7fffffffffffffff
64 | 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 | 0xffffffffffffffff
65 | 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 | 0xffffffffffffffff

当你写的时候

1<<64

The 1上面不是一个int64。它是一个常量文字。从语言规范来看：

常量表达式总是被精确计算；中间值 并且常数本身可能需要很大的精度 大于该语言中任何预先声明的类型所支持的。

因此，常量文字是在编译时计算的，并且可能非常大，因为它不是语言实现的特定类型。

下面实际上会给出溢出错误：

var i int64
i = 1<<65 - 1

因为现在常量文字表达式的计算结果大于int64可以包含。

阅读更多相关内容here https://golang.org/ref/spec#Constant_expressions.

了解您的示例代码为何有效i = 65，参考以下Golang规范specs https://golang.org/ref/spec#Operators:

移位表达式中的右操作数必须是无符号整数 类型或者是可以转换为无符号的无类型常量 整数类型。如果非常量移位表达式的左操作数 是一个无类型常量，它首先被转换为它想要的类型 假设移位表达式是否被其左操作数替换 独自的.

上面的粗体部分涉及您的代码。考虑下面的代码：

a := 66
var j uint64 = 1<<uint64(a) - 1

在移位运算符中，右操作数是非常量表达式。所以整个移位操作就变成了非常量移位表达式。因此，如上所述，左操作数，1被转换为uint64.

现在，转变正在进行中uint64(1)，可以使用<<去尽可能多的地方。您可以将其移至 64 位以上，并且实现将轻松允许它。但在这种情况下，保存着的内存uint64(1)上面将包含全零。

请注意，根据语言规范，此行为与溢出不同。同样，只要正确的运算符不是常量表达式，语言实现就允许尽可能多的移位。例如，这将起作用：

a := 6666
var j uint64 = 1<<uint64(a) - 1 // non-constant shift expression

这样想吧。早些时候，1没有打字。它具有任意精度（取决于实现）并且返回整个数字（所有位）。现在，既然它是一个uint64，仅考虑前 64 位。

这仍然会导致溢出，因为左操作数1是无类型的，可以包含大量位，返回的值对于uint64:

var j uint64 = 1<<uint64(66) - 1 // overflow. Note that uint64(64)
fmt.Println(j)                   // is typed, but it's still a constant