算術演算子

特定の算術演算の結果を返します。

T::operator+(const T2 &b) const;

b, T::operator-(const T2 &b) const;

T::T, T:T,

T T.T.::operator>>(const T2 &b) const;

• 1 解説
  • 1.1 変換
  • 1.1 変換の種類は？2 オーバーフロー
  • 1.3 浮動小数点環境
  • 1.4 浮動小数点縮約
  • 1.5 単項演算子
  • 1.6 加算演算子
  • 1.7 乗算演算子
  • 1.8 ビット単位の論理演算子
  • 1.9 ビットシフト演算子
• 2 標準ライブラリ
  • 2.1 単項演算子
  • 2.2 加算演算子
  • 2.3 乗算演算子
  • 2.4 ビット論理演算子
  • 2.5 ビットシフト演算子
  • 2.1 単項演算子
  • 2.1 加算演算子

  3 乗算演算子

  • 3.5 加算演算子 3.2 加算加算演算子
• 3 欠陥報告
• 4 参照

説明

すべての算術演算子は特定の算術演算の結果を計算しその結果を返します。 引数は変更されない。

変換

算術演算子に渡されるオペランドが整数型または非スコープ列挙型の場合、他の操作の前に（ただし、適用可能であれば、lvalueからrvalueへの変換後に）、オペランドは整数昇格を受ける。

二項演算子（シフトを除く）において、昇格したオペランドが異なる型を持つ場合、共通の型を生成する目的で通常の算術変換として知られる、暗黙の追加変換セットが適用されます（std::common_type型特性からもアクセス可能）。 積分昇格の前に、一方のオペランドが列挙型で、他方のオペランドが浮動小数点型または異なる列挙型である場合、この動作は非推奨となります。 (C++20 以降)

• オペランドのいずれかがスコープ付き列挙型の場合、変換は行われない。 他方のオペランドと戻り値の型が同じでなければなりません

• そうでなければ、どちらかのオペランドが long double の場合、他方のオペランドは long double に変換されます

• そうでなければ、他方のオペランドが double の場合は、double に変換されます

• 。 どちらかのオペランドがfloatの場合、もう一方のオペランドをfloatに変換

• それ以外の場合、オペランドは整数型（この時点でbool, char, char8_t, char16_t, char32_t, wchar_t, 非スコープの列挙が昇進していたので）、以下のように整数変換が行われて共通型を生成している。

• オペランドが両方とも符号付き、または両方とも符号なしの場合、変換順位の小さいオペランドは、整数の変換順位の大きいオペランドに変換されます

• その他の場合、符号なしオペランドの変換順位が符号付きオペランドの変換順位と同じか大きい場合は、符号付きオペランドが符号なしオペランドのタイプに変換されます。

• それ以外の場合、符号付きオペランドの型が符号なしオペランドのすべての値を表現できる場合、符号なしオペランドは符号付きオペランドの型に変換される

• それ以外の場合、両方のオペランドは符号なしオペランドの型と同等に変換される。

上記の変換ランクはbool、 signed char、 short、 int、 long、 long longの順で大きくなる。 任意の符号なし型のランクは、対応する符号付き型のランクに等しくなります。 charのランクは、signed charとunsigned charのランクに等しい。 char8_t、char16_t、char32_t、wchar_tのランクは、それらの基本型のランクに等しい。

オーバーフロー

符号なし整数演算は常にmodulo 2n
（nはその特定の整数のビット数）で行われます。 例えば、符号なし整数では、UINT_MAX に 1 を加えると 0 になり、0 から 1 を引くと UINT_MAX になります。

符号付き整数演算がオーバーフローした場合 (結果が結果の型に収まらない場合)、その動作は未定義です。このような演算で起こりうる現象としては、

• 表現の規則に従って折り返す (一般的には 2 の補数)、
• トラップ – あるプラットフォームやコンパイラオプションによって (e.s.)GCC や Clang の -ftrapv など）、
• 最小値または最大値まで飽和する（多くの DSP で）、
• コンパイラによって完全に最適化される、などです。

浮動小数点演算環境

#pragma STDC FENV_ACCESS がサポートされ、かつ ON に設定されていれば、浮動小数点演算は利用可能です。 すべての浮動小数点演算子は現在の浮動小数点丸め方向に従い、静的イニシャライザーの一部でない限り (この場合、浮動小数点例外は発生せず、丸めモードは nearest になります)、 math_errhandling で指定された浮動小数点演算エラーを報告します

浮動小数点縮小

#pragma STDC FP_CONTRACT がサポートされていて OFF に設定されていなければ、浮動小数点丸め方向は異なります。 つまり、丸め誤差や浮動小数点例外処理を省略する最適化が許可されます。 例えば、C++では、(x*y)+zを1つの融合型乗算加算CPU命令で実装したり、a = x*x*x; as tmp = x *x; a = tmp*tmpの最適化が可能です。

請負とは関係ありませんが、浮動小数点演算の中間結果は、その型によって示されるものとは異なる範囲と精度を持つことがあります。FLT_EVAL_METHOD

形式的に、C++ 標準は浮動小数点演算の精度について保証していません。

単項演算子

単項演算子の表現は

内蔵の単項演算子プラスは、そのオペランドの値を返します。 オペランドが整数型またはスコープされていない列挙型を持ち、それが積分昇格によって変更される場合、例えば char から int への変換、オペランドが lvalue から rvalue、配列からポインタ、または関数からポインタへの変換を受ける場合のみ、ノーオープンとはなりません。 符号なしaの場合、-aの値は2b
-aとなり、bは昇格後のビット数です。

ユーザ定義演算子に対する過負荷解消では、昇格した演算型Aごと、型Tごとに、次の関数署名が過負荷解消に参加します。

#include <iostream>int main(){ char c = 0x6a; int n1 = 1; unsigned char n2 = 1; unsigned int n3 = 1; std::cout << "char: " << c << " int: " << +c << '\n' << "-1, where 1 is signed: " << -n1 << '\n' << "-1, where 1 is unsigned char: " << -n2 << '\n' << "-1, where 1 is unsigned int: " << -n3 << '\n'; char a; std::cout << "size of array: " << sizeof a << '\n' << "size of pointer: " << sizeof +a << '\n';}

char: j int: 106-1, where 1 is signed: -1-1, where 1 is unsigned char: -1-1, where 1 is unsigned int: 4294967295size of array: 3size of pointer: 8

#include <iostream>int main(){ char c = 2; unsigned int un = 2; int n = -10; std::cout << " 2 + (-10), where 2 is a char = " << c + n << '\n' << " 2 + (-10), where 2 is unsigned = " << un + n << '\n' << " -10 - 2.12 = " << n - 2.12 << '\n'; char a = {'a', 'b', 'c', 'd'}; char* p = &a; std::cout << "Pointer addition examples: " << *p << *(p + 2) << *(2 + p) << *(p - 1) << '\n'; char* p2 = &a; std::cout << "Pointer difference: " << p2 - p << '\n';}

2 + (-10), where 2 is a char = -8 2 + (-10), where 2 is unsigned = 4294967288 -10 - 2.12 = -12.12Pointer addition examples: bddaPointer difference: 3

#include <iostream>int main(){ char c = 2; unsigned int un = 2; int n = -10; std::cout << "2 * (-10), where 2 is a char = " << c * n << '\n' << "2 * (-10), where 2 is unsigned = " << un * n << '\n' << "-10 / 2.12 = " << n / 2.12 << '\n' << "-10 / 21 = " << n / 21 << '\n' << "-10 % 21 = " << n % 21 << '\n';}

2 * (-10), where 2 is a char = -202 * (-10), where 2 is unsigned = 4294967276-10 / 2.12 = -4.71698-10 / 21 = 0-10 % 21 = -10

#include <iostream>int main(){ std::cout << std::hex << std::showbase; uint16_t mask = 0x00f0; uint32_t a = 0x12345678; std::cout << "Value: " << a << " mask: " << mask << '\n' << "Setting bits: " << (a | mask) << '\n' << "Clearing bits: " << (a & ~mask) << '\n' << "Selecting bits: " << (a & mask) << '\n';}

Value: 0x12345678 mask: 0xf0Setting bits: 0x123456f8Clearing bits: 0x12345608Selecting bits: 0x70

#include <iostream>enum {ONE=1, TWO=2};int main(){ std::cout << std::hex << std::showbase; char c = 0x10; unsigned long long ull = 0x123; std::cout << "0x123 << 1 = " << (ull << 1) << '\n' << "0x123 << 63 = " << (ull << 63) << '\n' // overflow in unsigned << "0x10 << 10 = " << (c << 10) << '\n'; // char is promoted to int long long ll = -1000; std::cout << std::dec << "-1000 >> 1 = " << (ll >> ONE) << '\n';}

0x123 << 1 = 0x2460x123 << 63 = 0x80000000000000000x10 << 10 = 0x4000-1000 >> 1 = -500