编译器警告：负值左移

Question

我认为GCC错误地产生了[-Wshift-负值]警告。

我有一个函数，应该通过其单个输入参数提供一定长度的后缀掩码：

#include <stdint.h>

uint16_t get_suffix_mask_sht(uint8_t shift) {
    return (~(~((uint16_t) 0) << shift));
}

我已经尝试在不同版本的gcc上使用以下编译器选项来编译此函数

-Werror -Wextra

如果将输出从uint16_t更改为uint8_t，也会发生此警告。较大的输出类型，即uint32_t不会产生此警告。

我使用的是旧版GCC：7.4。但是我已经使用最新的GCC 9.x版本在godbolt上进行了尝试，它们都产生相同的警告。但是Clang版本不会产生此错误。

Answer 1

警告正确。

[~((uint16_t) 0)产生负值，因为在执行按位补码之前，(uint16_t) 0的结果被提升为int。

通常，在使用位移位时，您应该更喜欢无符号整数（足够宽以避免类型提升）。我的建议是改用unsigned int零：

return (~(~0U << shift));

Answer 2

当小于int的变量（例如uint16_t）与按位补数运算符~一起使用时，它们是promoted to int。

类型int是带符号的，在移位时不能很好地工作。尤其要考虑到int将是带有二进制补码的~0（这是表示二进制系统上负数的最常见的表示法）。

一种可能的解决方案是使用较大的无符号类型（例如-1），然后在完成时使用掩码来获取较小类型的相关位。