如何将有符号整数格式化为带符号的十六进制表示形式？

Question

我的初衷是将有符号的基本数字转换为它的十六进制表示方式，同时保留数字的符号。但事实证明，当前有关带符号的基本整数的 LowerHex、UpperHex 及其相关实现只会将它们视为无符号整数来处理。无论我添加了哪些额外的格式化标志，这些实现似乎都会将数字重新解释为其无符号对应项进行格式化。（Playground）

println!("{:X}", 15i32);           // F
println!("{:X}", -15i32);          // FFFFFFF1   (expected "-F")
println!("{:X}", -0x80000000i32);  // 80000000   (expected "-80000000")
println!("{:+X}", -0x80000000i32); // [phone]
println!("{:+o}", -0x8000i16);     // +100000
println!("{:+b}", -0x8000i16);     // +1000000000000000

在std::fmt文档中并没有明确说明这是否应该发生，或者是否有效，而且UpperHex（或任何其他格式化特性）也没有提到有符号整数的实现将数字解释为无符号数。Rust的GitHub仓库中似乎也没有相关问题。（附加通知：从1.24.0开始，文档已经得到改进，以正确处理这些问题，请参见问题#42860）

最终，可以实现特定任务的特定函数（如下），但不幸的是，它们与格式化程序API的兼容性不是很好。

fn to_signed_hex(n: i32) -> String {
    if n < 0 {
        format!("-{:X}", -n)
    } else {
        format!("{:X}", n)
    }
}

assert_eq!(to_signed_hex(-15i32), "-F".to_string());

这种有符号整数类型的行为是故意的吗？在遵循标准Formatter的情况下，有没有一种方法执行此格式化过程？请注意保留HTML标记。

- E_net4

Answer 1

在遵循标准的Formatter的情况下，是否有一种方法可以执行此格式化过程？

是的，但您需要创建一个新类型，以便提供UpperHex的不同实现。这是一种尊重+、#和0标志（可能还有更多，我没有测试）的实现：

use std::fmt::{self, Formatter, UpperHex};

struct ReallySigned(i32);

impl UpperHex for ReallySigned {
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> fmt::Result {
        let prefix = if f.alternate() { "0x" } else { "" };
        let bare_hex = format!("{:X}", self.0.abs());
        f.pad_integral(self.0 >= 0, prefix, &bare_hex)
    }
}

fn main() {
    for &v in &[15, -15] {
        for &v in &[&v as &UpperHex, &ReallySigned(v) as &UpperHex] {
            println!("Value: {:X}", v);
            println!("Value: {:08X}", v);
            println!("Value: {:+08X}", v);
            println!("Value: {:#08X}", v);
            println!("Value: {:+#08X}", v);
            println!();
        }
    }
}

- Francis Gagné

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我发誓以前没有访问格式化选项的权限，但是看起来自从1.5.0版本以来它们就一直在那里了，所以我不知道当时我在想什么。 - Shepmaster

flags()一直存在，只是“哪个位代表什么”并没有真正记录下来... - Francis Gagné

Answer 2

这就像Francis Gagné的答案一样，但是通用化以处理i8到i128。

use std::fmt::{self, Formatter, UpperHex};
use num_traits::Signed;

struct ReallySigned<T: PartialOrd + Signed + UpperHex>(T);

impl<T: PartialOrd + Signed + UpperHex> UpperHex for ReallySigned<T> {
    fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> fmt::Result {
        let prefix = if f.alternate() { "0x" } else { "" };
        let bare_hex = format!("{:X}", self.0.abs());
        f.pad_integral(self.0 >= T::zero(), prefix, &bare_hex)
    }
}

fn main() {
    println!("{:#X}", -0x12345678);
    println!("{:#X}", ReallySigned(-0x12345678));
}

- Craig McQueen