C 및 C에서 부호 없는 유형에 대한 플래그 값으로 -1을 사용하는 것이 잠재적인 함정인 이유는 무엇입니까?

부호 없는 유형에 대한 플래그 값으로 -1 사용: 잠재적인 함정

C 및 C에서는 -1을 다음과 같이 사용하는 것이 일반적입니다. 다양한 목적을 위한 플래그 값. 그러나 크기 t와 같은 부호 없는 유형을 처리할 때 -1을 사용하면 예기치 않은 동작이 발생할 수 있습니다.

크기 t는 음수가 아닌 정수를 나타내는 부호 없는 유형입니다. 설계상 음수 값을 가질 수 없습니다. 따라서 -1을 플래그 값으로 사용하면 미묘한 문제가 발생합니다.

크기 t 변수에 -1을 할당하면 음의 정수에 대한 컴파일러 해석이 달라집니다. 이는 언어의 통합 변환 규칙에 따라 결정됩니다. 기본적으로 -1은 부호 없는 최대 값(보통 32비트 시스템의 경우 2^32 - 1)으로 변환됩니다.

일반적인 논리 검사에서는 x 대신 x == -1을 사용하는 경우가 많기 때문에 이 변환은 무해해 보일 수 있습니다. < 0. 그러나 다른 부호 없는 유형과 상호 작용하거나 비트 연산자를 사용할 때 잠재적인 문제가 발생할 수 있습니다.

예를 들어 배열에 대한 인덱스를 나타내는 크기 t 값을 반환하는 함수가 있다고 가정해 보겠습니다. -1을 플래그로 사용하면 반환된 값은 배열의 끝을 나타내는 부호 없는 최대 값이 됩니다. 그러나 이 값을 더 작은 범위를 가진 다른 부호 없는 유형과 비교하려는 경우 의도된 논리가 동일성을 확인하는 것임에도 불구하고 비교가 실패할 수 있습니다.

또한 -1을 플래그로 사용하면 방해가 될 수 있습니다. 비트 연산으로. 부호 없는 유형은 모든 값을 양의 정수로 처리합니다. 따라서 비트 연산은 모듈로 2^n으로 수행됩니다. 여기서 n은 유형을 나타내는 데 사용되는 비트 수입니다. -1과 함께 비트 OR 연산을 사용하여 부호 없는 유형의 비트를 1로 설정하면 이전 비트 값에 관계없이 항상 1이 설정됩니다.

플래그 값으로 -1을 사용하는 것이 편리해 보일 수 있지만, 부호 없는 유형을 처리할 때 잠재적인 위험에 유의하는 것이 중요합니다. 명확성과 코드 안전성을 위해 부호 없는 유형의 컨텍스트에서 부호 있는 값을 나타내기 위해 특별히 설계된 별도의 유형 ptrdiff t 선언과 같은 대체 접근 방식을 사용하는 것이 좋습니다.

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