有没有办法编写类型特征来确定类型是否支持C++中的负零(包括整数表示，如符号和幅度)？我没有看到任何直接做到这一点的东西，std::signbit似乎也没有constexpr.
澄清一下：我问是因为我想知道这是否可能，无论用例是什么，如果有的话。
不幸的是，我想不出一种方法。事实上，C 标准认为类型表示不应该是程序员关心的问题 (*)，而只是告诉实现者他们应该做什么。
作为一名程序员，你所需要知道的是：
- 2-补码不是负整数的唯一可能表示
- 可能存在负 0
- 整数的算术运算不能返回负 0，只有按位运算才能
(*) 意见：了解内部表示可能会导致程序员使用旧的良好优化，盲目忽略严格的混叠规则。如果您将某个类型视为只能在标准操作中使用的不透明对象，那么您的可移植性问题就会减少......
最好的办法是在编译时排除有符号零的可能性，但在编译时永远不要完全肯定它的存在。C++标准在防止在编译时检查二进制表示方面大有帮助：
reinterpret_cast<char*>(&value)在constexpr是被禁止的。- 在
constexpr中使用union类型来规避上述规则也是被禁止的。 - 根据 c++ 标准，对整数类型的零和负零的操作行为完全相同，无法区分。
- 对于浮点运算，常量表达式中禁止除以零，因此测试
1/0.0 != 1/-0.0是不可能的。
唯一可以测试的是整数类型的域是否足够密集以排除有符号零：
template<typename T>
constexpr bool test_possible_signed_zero()
{
using limits = std::numeric_limits<T>;
if constexpr (std::is_fundamental_v<T> &&
limits::is_exact &&
limits::is_integer) {
auto low = limits::min();
auto high = limits::max();
T carry = 1;
// This is one of the simplest ways to check that
// the max() - min() + 1 == 2 ** bits
// without stepping out into undefined behavior.
for (auto bits = limits::digits ; bits > 0 ; --bits) {
auto adder = low % 2 + high %2 + carry;
if (adder % 2 != 0) return true;
carry = adder / 2;
low /= 2;
high /= 2;
}
return false;
} else {
return true;
}
}
template <typename T>
class is_possible_signed_zero:
public std::integral_constant<bool, test_possible_signed_zero<T>()>
{};
template <typename T>
constexpr bool is_possible_signed_zero_v = is_possible_signed_zero<T>::value;
只能保证如果此特征返回 false，则不可能有符号零。这种保证非常微弱，但我看不到任何更有力的保证。此外，它对浮点类型没有任何建设性说明。我找不到任何合理的方法来测试浮点类型。
有人会过来指出这是完全错误的标准。
无论如何，十进制机器不再被允许，古往今来只有一个负零。实际上，这些测试就足够了：
INT_MIN == -INT_MAX && ~0 == 0
但是您的代码不起作用有两个原因。尽管标准说了什么，但 constexprs 是使用主机规则在主机上评估的，并且存在一种在编译时崩溃的架构。
试图按摩陷阱是不可能的。~(unsigned)0 == (unsigned)-1可靠地测试了 2 秒的赞美，所以它确实相反地检查一个人的赞美*;但是，~0是在 1 赞美中生成负零的唯一方法，并且将该值用作有符号数字的任何使用都可能被捕获，因此我们无法测试其行为。即使使用特定于平台的代码，我们也无法在 constexpr 中捕获陷阱，所以忘记它。
*除非真正异国情调的算术，但嘿
每个人都使用#define进行架构选择。如果您需要知道，请使用它。
如果您交给我一个实际的标准投诉编译器，该编译器在 constexpr 中的陷阱上产生编译错误，并使用目标平台规则而不是具有转换结果的主机平台规则进行评估，我们可以这样做：
target.o: target.c++
$(CXX) -c target.c++ || $(CC) -DTRAP_ZERO -c target.c++
bool has_negativezero() {
#ifndef -DTRAP_ZERO
return INT_MIN == -INT_MAX && ~0 == 0;
#else
return 0;
#endif
}
C++中的标准std::signbit函数有一个接收整数值的构造函数
bool signbit( IntegralType arg );(4) (自C++11起)
所以你可以检查static_assert(signbit(-0)).但是有一个脚注(强调我的)
- 一组重载或接受任何整型 arg 参数的函数模板。等效于 (2)(参数转换为
double)。
不幸的是，这意味着您仍然必须依赖负零的浮点类型。您可以强制使用带有带符号零的 IEEE-754
，并带有std::numeric_limits<double>::is_iec559同样，std::copysign具有可用于此目的的重载Promoted copysign ( Arithmetic1 x, Arithmetic2 y );。不幸的是，signbit和copysign都没有根据当前标准进行constexpr，尽管有一些建议可以做到这一点
- constexpr for cmath and cstdlib
- 更多 contexpr 用于 cmath 和复杂
- Constexpr Math Functions
然而，如果你不想等待标准更新，Clang和GCC已经可以考虑这些constexpr。这是他们的结果
负零的系统也具有平衡范围，因此可以检查正范围和负范围是否具有相同的幅度
if constexpr(-std::numeric_limits<int>::max() != std::numeric_limits<int>::min() + 1) // or
if constexpr(-std::numeric_limits<int>::max() == std::numeric_limits<int>::min())
// has negative zero
事实上，-INT_MAX - 1也是库在二进制补码中定义INT_MIN的方式
但最简单的解决方案是消除非二的补码情况，这些情况现在几乎不存在
。static_assert(-1 == ~0, "This requires the use of 2's complement");
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