C言語signed long long型の演算

質問

C言語で以下の演算を行った場合、変数bに格納される値が-1(0xFFFFFFFFFFFFFFFF)になることを期待しておりましたが、参照すると4294967295(0x00000000FFFFFFFF)となってしまいます。

unsigned int a = 1;
signed long long b;

b = a * (-1);

32bit、64bitのUNIX(Solaris)マシンでそれぞれ確認しましたが、どちらも同じ結果となりました。
変数aの型宣言をsigned intにすると変数bが-1(0xFFFFFFFFFFFFFFFF)になることは確認したのですが、unsigned intだとなぜこのような演算結果となるのかが分かりません。
※8バイト整数に格納する際に先頭4バイトがなぜ0xFFFFFFFFで補完されないのか？

ちなみに変数bの型宣言をsigned long intにすると32bitマシンでは-1となりましたが、64bitマシンでは4294967295となってしまいます。
これは32bitUNIXマシンではsigned long intは4バイト領域であるため-1(0xFFFFFFFF)となり、64bitUNIXマシンでは8バイト領域のため前述と同じ結果になるのだと考えますが、なぜ8バイト整数を使用するとこのような演算が行われるのかが分からないので、演算順序や型変換の優先順位がどのように行われいるのか説明できる方教えてください。

回答No.1

Tacosan · ベストアンサー

unsigned int の 1 と int の -1 を掛けるので
1. int の -1 を unsigned int に変換する. その結果は 42....
2. unsigned int の 1 と上で得られた値を掛ける. もちろん結果は 42....
んで, その結果を signed long long に入れるので (値が保存されて) 42....

ということでは.

お礼

早速の回答ありがとうございます。

「値が保存されて」とありますが、この場合、aの宣言をsigned intにした場合も同様の結果(4294967295)にならないのでしょうか？
計算式の右辺の処理手順を考えるとunsigned intの演算結果として4294967295になるのは分かるのですが、signed intの場合になぜ4バイト演算結果の値が保存されずに8バイト領域の先頭4バイトに0xFFFFFFFFが補完されてしまうのかの理由が分かりません・・・

補足

スミマセン、説明をよく読んだら解決しました。

1.の処理の時点で-1が型変換され4294967295になっているという点に気づきませんでした。
つまり、signed intで宣言した場合は、1.の変換は必要なくなり、2.でsigned intの1と-1を掛けて結果が-1となり、そのままsigned long longに格納・・・という手順になるわけですね。

ありがとうございました。