C++常规算术转换：cpp.sh与godbolt结果不同，孰是孰非？

代码与现象 #

测试代码如下：

// Example program
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{   
    unsigned long a = 0;
    int b = 1;
    long long c = -1;
    
    cout << (c < a*b) << endl;
}

• godbolt编译运行返回0
• cpp.sh编译运行返回1

标准规则依据 #

C++常规算术转换的核心规则：

• 若无符号类型U的整数转换秩大于等于有符号类型S的秩，则转换类型为U
• 否则，若S能表示U的所有值，则转换类型为S
• 否则，转换为对应于S的无符号整数类型

问题分析 #

拆解表达式c < a*b的执行逻辑：

1. 计算a*b：
   a是unsigned long，b是int。由于unsigned long的秩高于int，b会被转换为unsigned long，计算结果为0UL，类型为unsigned long。
2. 比较c < 0UL：
   在主流64位平台中，unsigned long和long long的秩相同（均为64位整数类型）。按照规则，此时应将long long类型的c（值为-1）转换为unsigned long类型，转换后的值为64位无符号整数的最大值（18446744073709551615）。
   比较该最大值与0UL，结果为false，对应输出0——这符合标准，也是godbolt的正确结果。

不符合标准的编译器 #

cpp.sh使用的编译器不符合C++标准。原因是它错误地将unsigned long类型的0UL转换为long long类型的0，进而比较-1 < 0得到true并输出1，违反了“无符号类型与有符号类型秩相同时，将有符号类型转换为无符号类型”的规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者toxic