将一个`unsigned char`放入`char`中

Question

我希望通过移位将一个无符号字符存储到一个字符中。由于这两种数据类型在我的计算机上具有相同的长度（1字节），我原本期望以下代码可以正常工作：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>

using namespace std;

int main () {

        printf ("%d\n", sizeof(char));
        printf ("%d\n", sizeof(unsigned char));

        unsigned char test = 49;
        char testchar = (char) (test - 127);
        printf ("%x\n", testchar);

        return 0;
}

但事实并非如此。特别是，我得到了以下输出：

1
1
ffffffb2

这似乎表明char已经转换为int。有没有人能够解释一下，并且希望能提供一个解决方案？

- gosbi

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我猜它“崩溃”是因为%x。你试过%d了吗？ - Jasper

无论是在所有情况下使用printf %x还是%d，您都可以看到十进制和十六进制的值。 - DrakaSAN

我完全不明白你为什么要减去127，而且我认为你在问题中没有解释这种方法真是太可惜了。 - Lightness Races in Orbit

顺便提一下，sizeof(char)保证为1。 - Trevor Hickey

使用%zu来打印size_t。使用错误的格式说明符，如%d会引发未定义的行为。 - phuclv

Answer 1

printf是一个可变参数函数，因此它的参数受到默认提升规则的影响。在这种情况下，char类型会被提升为int类型，并在此过程中进行符号扩展。

具有二进制模式0xffffffb2的4字节2's补码整数是-78。使用%hhx说明符将其作为char类型打印出来。

另请参阅哪些积分晋升会在打印char时发生？

- nos

Answer 2

%x是4字节int的占位符。要打印一个字节的char，请使用%hhx。

printf根据传递给它的格式说明符对其参数进行类型转换。这就是为什么testchar被类型提升为int的原因。

- 0xF1

Answer 3

%x只适用于打印unsigned int，但您提供了一个char。

使用负值的char与%x会导致未定义的行为。

附注：C标准规范中的printf并不是特别清晰；有些人认为除了unsigned int之外的任何参数都会导致未定义的行为。其他人（包括我自己）认为可以传递不是特定的unsigned int类型的参数，但在默认参数提升后，具有非负值的int类型。标准确保非负的int具有与相同值的unsigned int相同的表示形式。

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其他答案中提到了%hhx，但这并不比%x更好。标准（在合理的解释下）指定%hhx仅与unsigned char参数一起使用，%hhd仅与signed char参数一起使用。实际上，没有修饰符适用于普通的char。

无论如何，不能使用printf以定义良好的方式将负值转换为正表示形式。您必须自己转换参数，然后使用匹配的格式说明符。在这种情况下：

printf ("%hhx\n", (unsigned char)testchar);

一个选项是使用 %x，但正如上面提到的，有些人持不同意见。

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注意，在 printf ("%d\n", sizeof(char)); 和其后一行中使用了错误的格式说明符。 size_t 的说明符是 %zu。因此，您可以使用 %zu，或将参数强制转换为 int，甚至更好的做法是：

printf("1\n");

- M.M

Answer 4

发生的情况是 !!!!

1) unsigned char test = 49; // 十六进制值31被赋值给test

2) char testchar = (char) (test - 127); // 49-127 = -78 即0xb2 (作为unsigned)，将其转换为signed char，结果为在b2前填充F以表示它为负数

3) printf ("%x\n", testchar); //由于%x是4字节int的说明符（如@Don't You Worry Child所说），因此得到了4字节输出ffffffb2

因此，请按照@Don't You Worry Child所说尝试

- Sorcrer

Answer 5

我本来以为以下代码可以工作：

它不会。

忽略其他人指出的你如何打印字符的问题，标准中没有保证你的代码能够工作。为什么？

因为char不一定是有符号的。char是有符号还是无符号取决于实现。有些实现使char带符号，而另一些则使其无符号。

因此，不能保证(char)(test-127)将产生一个可以由char表示的值。

C++(14)允许在unsigned char和char之间进行无损转换。标准规定(3.9.1/1)：

对于类型为unsigned char的每个值i，其范围在0到255之间（包括0和255），都存在一个类型为char的值j，使得从i到char的整数转换（4.7）的结果是j，并且从j到unsigned char的整数转换的结果是i。

- Nicol Bolas