C++20之前负数左移为未定义行为，右移为何是实现定义？

负数左移为何是未定义行为？ #

• 有符号整数的溢出本身属于未定义行为。对负数执行左移操作时，极易触发溢出：比如补码表示中，最高位是符号位，左移会将符号位挤入更高位（但有符号整数的位数固定），直接超出其表示范围。
• 无论底层采用补码、反码还是原码，左移负数都可能触发溢出，而溢出后的行为完全不受标准约束——编译器可进行任意优化（如丢弃代码、生成异常结果等），因此标准将其定为未定义行为。

负数右移为何是实现定义而非未定义？ #

• 负数右移不会触发溢出：右移是向低位方向移位，数值只会趋近于0（算术右移）或变为正数（逻辑右移），绝不会超出有符号整数的表示范围。
• 虽然结果依赖底层表示（补码平台通常是算术右移补符号位，原码/反码平台可能是逻辑右移补0），但这种行为是可预测且可被厂商文档明确说明的。程序在特定平台上的行为是确定的，只是跨平台时可能变化。标准将其定为实现定义，既保留了平台灵活性，又避免了未定义行为的完全不可控性。

简言之：左移负数会触及有符号整数溢出这个未定义行为的核心，而右移负数仅存在行为差异但无溢出风险，因此标准给出了不同的行为定位。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user18676624