为什么这个程序输出64？

Question

我在进行C编程的在线测试时发现了这个程序，我已经尝试过了，但是我无法弄清楚为什么该程序的输出结果是64。

有人能解释一下背后的概念吗？

#include <iostream>
#include <stdio.h>

using namespace std;

int main()
{
    int a = 320;
    char *ptr;
    ptr = (char *)&a;
    printf("%d",*ptr);
    return 0;
}

输出：

64

谢谢。

- Mayur Kharche

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提示：char的大小是多少？它能适合吗？ - nayana

320的十六进制表示为0x140。0x40的十进制表示为64。还有其他问题吗？ - Jabberwocky

@MichaelWalz..哦，这样他就学不到什么了:D - nayana

因为0x40是十进制的64.... ;) 顺便说一句，这完全取决于字节序... - LPs

@otopolsky 这可能会让他开始思考并自己找到答案。 - Jabberwocky

Answer 1

一个char *只指向一个字节。假设你的系统上一个字节是8位，数字320占用了2个字节。其中较低的字节是64，较高的字节是1，因为320 = 256 * 1 + 64。这就是为什么在你的电脑上会得到64（它是一个小端的计算机）。

但是请注意，在其他平台上，即所谓的大端平台上，结果可能是最高16位/2个字节值的最重要字节1或者0（一个比16位/2个字节更大的值的最高有效字节）。

请注意，所有这些都假设该平台有8位字节。如果它有10位字节，你将会得到另一个不同的结果。幸运的是，现在大多数计算机都有8位字节。

- Rudy Velthuis

Answer 2

如果你不了解以下知识，将无法理解本文：

1. 十六进制/二进制表示法
2. CPU 字节序

请将十进制数 320 转换为十六进制。将其拆分成字节。假设 int 占用 4 个字节，你应该能够确定哪些部分属于哪些字节。

之后，请考虑所给 CPU 的 字节序 并按照该顺序排列字节（最高位字节优先或最低位字节优先）。

代码访问整数的最低地址处分配的字节。其内容取决于 CPU 字节序。你可能会得到十六进制 0x40 或十六进制 0x00。

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注意：不应使用 char 进行此类操作，因为其具有实现定义的符号。如果数据字节包含大于 0x7F 的值，则可能会出现非常奇怪的错误，这些错误在多个编译器中表现不一致。进行任何形式的位/字节操作时，请始终使用 uint8_t*。

你可以通过将 320 替换为 384 来暴露此错误。在您的小端系统上，可能会打印出 -128 或 128，您将在不同的编译器上获得不同的结果。

- Lundin

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代码不访问最高有效字节，而是访问存储在内存中地址最小的四个字节中的一个 - 这可以是最高有效字节或最低有效字节。 - Aconcagua

@Aconcagua 确实，已经修复。 - Lundin

Answer 3

Int 是四个字节的数据字节，而 char 是一个字节的数据字节，char 指针可以一次保留一个字节的地址。二进制值为 320 的十六进制表示为 00000000 00000000 00000001 01000000。因此，char pointer ptr 只指向第一个字节。 *ptr 即第一个字节的内容是 01000000，它的十进制值是 64。

- msc

Answer 4

@Lundin所说的已经足够了。顺便说一下，一些基础知识可能会有帮助。320 = 0x0140。一个int等于4个char。因此，当打印第一个字节时，由于CPU的字节序，它输出0x40 = 64。

- Z.Ding

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这在技术上是不正确的；在如今最常见的处理器上，int只有四个字节。但特别是微控制器和DSP可能不同，有的 int = 16位 = 2个字节，还有的 int = 16位 = 1个字节。 - Aconcagua

谢谢您的建议！我的错，我只是想写一些易于理解的东西。 - Z.Ding

Answer 5

ptr是a的char指针。因此*ptr将给出a的char值。char仅占用1个字节，因此在255之后它会重复其值。也就是说，256变为0，257变为1，依此类推。因此320变为64。

- maigar