按位或运算符用于将整数和字符进行按位或操作。

Question

我有一个值，我知道它小于16（不超过4个比特）在一个int中。我想将其按位或到一个char中。我可以这样做吗：

c |= i;

这是否取决于字节顺序（endianness）？如果是问题，那么这样做是否可行：

c |= (char)i;

解决它？

- Baruch

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建议：选择一种语言并坚持使用它。不要尝试编写多语言源文件：这是非常艰苦的工作 :) - pmg

@pmg 在这种情况下，C和C++都是相关的，并且有相同的答案。 - James Kanze

@pmg 我正在写C++，但由于这个领域对于C来说是相同的，所以我也包括了它。 - Baruch

经验法则：在99％的情况下，当您发现自己在有符号整数类型上进行位运算时，这意味着您很困惑并且不知道自己在做什么。如果您在char上进行位运算，情况就更加如此，因为char可以是有符号或无符号的，它是实现定义行为。 - Lundin

@Lundin 因为我只使用char的位值，从未使用过它的整数值（也没有左移操作），所以无论它是有符号还是无符号都没有影响。 - Baruch

Answer 1

在进行算术运算时，字节序并不重要，只有在以某种其他方式处理值（大于1个char）时才重要，例如使用char指针遍历保存较大值的缓冲区。

在您的情况下，没有必要进行强制类型转换，自动算术提升会确保一切正常。代码如下：

char c = 0;
int  i =3;

c |= i;

等同于

c = c | i;

表达式将会被计算为int类型，然后再转换回存储类型。

- unwind

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感谢@unwind。我一直在苦恼如何解释这个问题，还有那些独角兽。 - Elazar

我认为在他的问题中，c是char，而i是int。 - James Kanze

现在解释一下当其中一个整数具有负值时会发生什么（考虑“符号+大小”与“2的补码”以及实现可能定义的其他内容）。 :-) - Brendan

@unwind 我也见过它有影响，但只有一两次。但通常出现在系统级代码中（例如，在C标准库中实现的modf函数中，我必须从double中提取指数）。这通常不是问题。 - James Kanze

@unwind 如果你真的想要详细说明：c |= i; 相当于 c = static_cast<char>( static_cast<int>( c ) | i );。至少在概念上，编译器会将 char 转换为 int 进行 | 操作，然后将结果转换回 char。(当然，在可以对 char 进行硬件或操作的机器上（大多数机器都不能这么做），编译器很可能会意识到所有这些类型转换对结果没有影响，并放弃它们。) - James Kanze

Answer 2

这与字节序无关。 c |= i; 将直接起作用。

- Elazar

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@DanielFischer 我很确定这要么是魔法，要么是独角兽，或者两者都有！ - JustSid

@JamesKanze 我认为它可能不会的原因是如果 char 与 LSB 进行了 OR 操作。但是现在我写这篇文章时，我不确定为什么我曾经会这样想。 - Baruch

LSB/MSb 的定义不受字节序影响。 - Elazar

实际上，char 将与 LSB 进行或运算。无论该字节在 int 的内存布局中的位置如何。 - James Kanze

@Elazar 在我的评论中，我指的是第一个字节，而不是实际的最低有效位。正如我所写的，我越来越不确定当时在我脑海中想的是什么。 - Baruch

Answer 3

我更喜欢像这样做，如果目标比源更宽（有更多位），则可以防止符号扩展：c = c | (0x0f & i); 这也作为提醒，指出源中哪些位是要提取的目标位。

- Dave

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看到 OP 想要四个位，那不应该是 c = c | (0x0f & i); 吗？ - pmg

最佳实践是永远不要对有符号数进行位运算。在这种特定情况下，这并不是一个问题。但由于您提到了符号扩展，编写此表达式的最安全方式是 c = c | (0x0fu & i);，因为它将强制 C 的隐式类型提升规则确保结果为无符号数（然后截断为 char）。 - Lundin

在使用掩码时，我认为不需要使用无符号说明符'u'。 - Dave

u将把字面量0x0f转换为unsigned int类型。这将进而将操作0x0fu & i的结果转换为无符号整数。这将进而将c | (0x0fu & i)的结果转换为无符号整数。如果您不知道C中隐式类型提升的工作原理，那么永远不要考虑对有符号整数类型进行位运算。您将会产生大量非常微妙的错误。 - Lundin

@Lundin 最佳实践是不要在有符号类型上执行位运算。而且 c 和 i 应该是 unsigned char 和 unsigned int。但由于他明确表示只使用了四个低位，所以这没关系。 - James Kanze

Answer 4

你最好使用 c |= (char)(i);

- unxnut

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为什么？ 对我来说，这似乎只是多余的噪音。（例如，他可能希望在c |= i;之前加上一个断言：assert((i＆〜0x0F)== 0);。但那是另外一个问题。） - James Kanze

我在大端和小端机器上都尝试了，结果是一样的。所以，实际上并不重要。我更喜欢使用类型转换，这样可以提醒自己我知道我正在混合两种类型。 - unxnut

这个强制类型转换只能说明你不知道C语言中隐式类型提升的工作原理。这个转换是多余的垃圾，没有任何作用。打印 sizeof(c | (char)some_int)，它将是一个整数的大小。如果你想要一个类型转换来提醒自己某些事情，你应该写成 c = (char)(c | i);，这至少是有意义的。 - Lundin