将int（32位）转换为char（8位）

Question

我有以下这些定义：

int data = uartBaseAddress[UART_DATA_REGISTER / 4]; // data coming from UART RX port
char message[20]; // array of 20 chars

现在当我尝试这样做时：

message[0] = (char) data;
printf("%x", message[0]);

它会打印出（例如）："ffffff9c"。当然，我只想要最后8位（"9c"），但我不知道如何正确地将int转换为char。

编辑：我的意思是：我必须像这样填充数组：

data = 0xFFFFFF9c;
message[0] = data & 0xFF; -- it has to contain only 9c
data = 0xFFFFFFde;
message[1] = data & 0xFF; -- it has to contain only de
etc...

- HBv6

Answer 1

转换结果正确，问题在于printf。

显然，在您的系统上，普通的char是有符号的（它可以是有符号或无符号的）。

我猜打印出的值是ffffff9c（8位数字），而不是ffffffff9c（10位数字）。请验证一下。 data的值可能是-100。将该值从int转换为char将产生-100，因为该值在char类型的范围内（可能是-128.. +127）。

但是，%x格式说明符需要一个unsigned int类型的参数，而不是int。当message [0]传递给printf时，其值被提升为int，但是由于格式字符串，printf会假定该参数是unsigned int类型。

严格来说，这种行为是未定义的，但最有可能的是printf将简单地获取传递给它的int值，并将其视为unsigned int。 (int)-100和(unsigned int) 0xffffff9c具有相同的表示形式。

没有printf格式说明符可以以十六进制打印有符号值。如果您将格式从%x更改为%d，则至少会看到正确的值。

但是您应该退后一步，决定您要实现什么。如果您想提取data的低8位，则可以通过屏蔽它来实现，就像unwind的答案所建议的那样。或者，您可以将其转换为unsigned char而不是普通的char，以确保您将获得无符号值。

当将unsigned char值传递给printf时，它仍会被提升为int，因此为了完全正确，您应该显式将其转换为unsigned int：

int data = ...;
unsigned char message[20]; // change to unsigned char

message[0] = data;  // no cast needed, the value is implicitly converted
printf("%x", (unsigned int)message[0]);

严格来说，(unsigned int)不是必需的。message [0]是一个unsigned char类型，因此它将被转换为非负的int值，并且有一种特殊情况规则，指出具有相同值的int和unsigned int参数在函数参数中是可以互换的。尽管如此，我个人更喜欢使用强制类型转换，因为它更加清晰，而且添加强制类型转换比按照不需要的线路推理要容易（特别是对于任何阅读代码的人来说）。

- Keith Thompson

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抱歉出现错误，打印的值为8位数字。感谢您的回答，非常完整和清晰！ - HBv6

顺便提一下，将类型转换为“unsigned int”并不是必要的。如果“int”覆盖了“unsigned char”的范围，则可以将“int”解释为“unsigned int”（表示相同的值），或者（我不确定这是否符合标准）“UCHAR_MAX”大于“INT_MAX”，在这种情况下，参数将被提升为“unsigned int”。 - mafso

@mafso：没错，但我仍然更喜欢使用强制类型转换；它使代码更清晰，而且比跟随提供它不是必需的推理要容易得多。请参见我更新答案的最后一段。 - Keith Thompson

Answer 2

不需要使用message，只需屏蔽您不需要的位：

printf("%x\n", data & 0xff);

将一个32位整数转换为一个由4个8位数字组成的数组，可以执行以下操作：

const uint32_t data = ...
uint8_t message[20];

for(int i = 0; i < 4; ++i)
{
  message[i] = data & 0xff;
  data >>= 8;
}

上述使用了小端字节序。如果data是0x12345678，那么message将以0x78, 0x56, 0x34, 0x12开头。

- unwind

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你的建议很好，但如果我需要填充一个字符数组怎么办？我尝试过这样做：message[0] = data & 0xFF; 但它没有起作用... - HBv6

如果我每次听到有人说“不起作用”而没有更多上下文信息，我都能得到一枚硬币，那我就会变得富有。 - glglgl

@glglgl 你说得对，我的意思是：在赋值之后，字符数组是否按照我想要的方式填充？如果我这样做：（在for循环中）message[i] = data & 0xFF; - 你确定向量的每个元素都是数据的最后8位吗？ - HBv6

如果其他都正确的话，这应该完全按照您所描述的方式工作。 - glglgl