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为什么在C语言中减去字符'0'会得到该字符所代表的数字？

c++cdigits
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有人能解释一下为什么这个方法有效吗？

char c = '9';
int x = (int)(c - '0');
为什么从一个字符的ASCII码中减去'0'可以得到该字符所代表的数字？
为什么从一个字符的ASCII码中减去'0'可以得到该字符所代表的数字？
9
这是一个好问题。不要被所有使用ASCII表来解释观察到的行为的答案所分散注意力。 - juanchopanza
8个回答
57
因为每个字符都用一个数字表示，而且'0'是它们中的第一个。
在下面的表格中，您可以看到：
'0' => 48
'1' => 49


'9' => 57.

结果是：('9' - '0') = (57 − 48) = 9

图片描述 来源：http://www.asciitable.com

9
在我所使用的机器上，'0' => 240，但是 '9'-'0' 仍然等于 9。 - Bo Persson
4
“EBCDIC有些奇怪，但你是对的。这就是为什么'9'-'0'是正确的做法，而应避免使用'9' - 48。我们可以始终期望字符0到9按升序设置，但它们的实际值可能会有所不同。” - Jean
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假设正在使用 ASCII 编码。 - Lightness Races in Orbit
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@LightnessRacesinOrbit - 不，它并不是这样的。它假设使用的任何编码都将0到9的内部表示存储在连续的位置上（并按升序排列）。它们的绝对值是无关紧要的，它们的顺序性才是最重要的。而且祝你好运找到一个相关的字符集，它们不是按顺序存储的。 - AaronHS
1
@AaronHS：你对数字的理解是正确的（它们需要按顺序连续存储，正如你所说）。我想我是在提到使用ASCII表来证明这一点 - 更合适的做法是引用有关数字表示要求的标准语录。 - Lightness Races in Orbit
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char是一种整数类型，就像int和它的派生类一样。一个char类型的对象有一些数值。你在字符字面量中输入的字符（比如'0'）和char对象所具有的数值之间的映射取决于该字符在执行字符集中的编码：

  • C++11 §2.14.3:

    包含单个可在执行字符集中表示的c-char的普通字符字面量具有类型char，其值等于执行字符集中c-char的编码的数值。

  • C99 §6.4.4.4:

    整数字符常量是由一个或多个多字节字符组成的序列，用单引号括起来，例如'x'。

    [...]

    整数字符常量的类型是int。

    请注意，int可以转换为char。

执行字符集的选择取决于实现。往往情况下，选择与ASCII兼容的字符集，因此其他答案中发布的表格具有适当的值。然而，字符集不需要与ASCII兼容。但是，有一些限制。其中一个限制如下（C++11 §2.3，C99 §5.2.1）：

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
_ { } [ ] # ( ) < > % : ; . ? * + - / ^ & | ~ ! = , \ " ’

[...]

In both the source and execution basic character sets, the value of each character after 0 in the above list of decimal digits shall be one greater than the value of the previous.

这意味着无论字符'0'具有什么值，字符'1'的值比'0'多一，字符'2'的值比'1'多一，以此类推。数字字符具有连续的值。您可以总结映射如下：

Character:            0    1    2    3    4    5    6    7    8    9
Corresponding value:  X    X+1  X+2  X+3  X+4  X+5  X+6  X+7  X+8  X+9

所有数字字符都与'0'的值相差一定的距离。

这意味着，如果你有一个字符，比如说'9'，并从它减去'0'，你得到了在执行字符集中'9'和'0'之间的"距离"。由于它们是连续的，那么这个距离将为9。

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在C语言中，普通字符字面值（character literal）的类型是int。 - pmg
@pmg 我没有注意到问题也标记了 [tag:c]。我会加上差异。 - Joseph Mansfield
只是为了明确起见，不能保证'a' .. 'z'是连续的，实际上在EBCDIC中它们并不是。 （在ASCII / Unicode中是这样的）。你引用了一个以字母表开头的列表，但关键短语是“每个字符* 0之后*”，而该列表首先放置了字母表。 - Peter Cordes
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由于C标准保证字符0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9始终按照它们的数字字符代码顺序排列。因此，如果您从另一个数字中减去'0'的字符代码，则会给出相对于0的位置，这就是它的值...

来自C标准，第5.2.1节字符集：

在源和执行基本字符集中，上述十进制数字列表中每个字符的值都应比前一个大1。

1
+1，但最好添加标准中指定此内容的章节号。 - juanchopanza
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因为字面量是按顺序排列的。
因此，如果数字字符“0”在 ASCII 码表中的值为48，则数字字符“1”的值为49，“2”的值为50等等。那么变量“x”将包含字符“9”的ASCII码值减去字符“0”的ASCII码值，即字符“9”的ASCII码值为57，因此，“x”的值将为“57 - 48 = 9”。
此外，“char”是一种整数类型。
是的，你说得对，现在我明白了，谢谢！（这不是一个很聪明的问题;D） - Silviu.
2
这不依赖于区域设置为ASCII。 - user529758
3
数字字符的ASCII码按照顺序排列，顺序为'0' '1' '2' '3' '4' '5' '6' '7' '8' '9'，如ASCII表所示。
因此，如果我们计算'9'的ASCII码和'0'的ASCII码之间的差值，得到的结果将是9。
3
在ASCII表中，数字按顺序排列，从最低代码的0开始。如果您从0中减去一个较大的数字，则创建两个ASCII值之间的差异。所以，9的值为57，而0的值为48，因此如果您将57从48中减去，则得到9。请查看ASCII表。这里。
2

看一下ASCII表：

'9' in ASCII =  57 //in Decimal

'0' in ASCII =  48 //in Decimal

57 - 48 = 9

我相信它应该是一样的，因为“0”-“9”按递增顺序排序。即使在这里中，'0' - '9'也是按递增顺序排序的。 - Thanakron Tandavas
1
没错，这就是问题所在。某处有一条规则，规定数字必须按递增顺序排列，而ASCII表遵循这个规则。因此，这种行为保证适用于其他编码。但仅引用ASCII表并不能说明问题。 - juanchopanza
谢谢您的建议。下次我会确保提供解释。;) - Thanakron Tandavas
-1

首先，尝试：

cout << (int)'0' << endl;

现在尝试：

cout << (int)'9' << endl;

字符以文本形式表示数字，但作为数字时具有不同的值。 Windows使用数字来决定要打印哪个字符。因此，数字0x30代表Windows OS中的字符0。数字0x39代表字符9。毕竟，计算机只能识别数字，它不知道“char”是什么。

不幸的是，(int)('f' - '0')并不等于15。

这为您提供了各种字符及其表示它们的数字的Windows使用情况。 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/dd375731(v=vs.85).aspx

如果您需要在另一个操作系统中查找，请在Google中搜索：Virtual Key Codes <OSname>，以查看其他操作系统的代码。

这与Windows（或任何其他操作系统，例如创建C语言的操作系统）无关。数字字符的连续编码是C标准所要求的，并且可以在任何符合标准的系统上依赖。 - Toby Speight
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