如何在C语言中打印一个无符号字符？

Question

我想将字符打印为正值：

char ch = 212;
printf("%u", ch);

但我得到：

4294967252

如何在输出中获取212？

- Anton

Answer 1

将你的ch声明为

unsigned char ch = 212 ;

而且你的printf会正常工作。

- user1944441

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即使将代码中的ch改为unsigned char，该代码的行为仍未被C标准定义。这是因为在正常的C实现中，unsigned char会被提升为一个int，因此printf会接收到一个int来匹配%u格式指示符。然而，%u需要一个unsigned int，所以类型不匹配，C标准没有定义该行为。 - Eric Postpischil

你的评论是不正确的。C11标准规定转换说明符必须与函数参数本身的类型相同，而不是晋升后的类型。这一点在hh长度修饰符的描述中也有具体说明：“参数将根据整数提升进行晋升，但在打印之前其值应转换为有符号字符或无符号字符。” - andypea

只有在传递给 printf() 时进行了明确的 unsigned int 强制转换才起作用。添加 -std=c11 到 gcc-4.8.4 命令中以强制执行标准没有任何效果。 - ypx

@andrew.punnett：函数参数是提升后的值；它具有整数提升所产生的类型，根据C 2011 6.5.2.2 6。在hh的情况下，标准告诉我们，在提升之前的类型可能是signed char或unsigned char。这意味着ch仍将被提升为int，但转换％hhu期望如此。然而，在printf（％u，ch）中不存在hh的情况下，这与本情况无关。 - Eric Postpischil

如果我定义 unsigned char a = -2 和 signed char a = -1，底层的位模式会相同吗？它会是什么？ - Suraj Jain

Answer 2

这是因为在此情况下，您的系统上^* char 类型被视为有符号类型。当发生这种情况时，在将数据传递给具有可变参数的函数时进行默认转换时，数据会进行符号扩展。由于212大于0x80，它被视为负数，%u 将该数字解释为一个大正数：

212 = 0xD4

当进行符号扩展时，FF会被添加到您的数字前面，因此它变成：

0xFFFFFFD4 = 4294967252

这是要打印的数字。

请注意，此行为特定于您的实现。根据C99规范，所有char类型都会被提升为（带符号的）int，因为一个int可以表示char的所有值，有符号或无符号：

6.1.1.2：如果一个int能够表示原始类型的所有值，则该值将转换为int；否则，它将转换为unsigned int。

这导致将int传递给格式指示器%u，而该指示器期望的是unsigned int。

为避免程序出现未定义行为，请添加显式类型转换，如下所示：

unsigned char ch = (unsigned char)212;
printf("%u", (unsigned int)ch);

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^* 一般而言，标准将 char 的有无符号性质留给实现去决定，请参考这个问题以了解更多细节。

- Sergey Kalinichenko

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这个答案混乱且不准确。关于符号扩展和对212的处理的句子没有上下文，未能解释它们适用的地方（前面的句子适用于后续操作，即将char作为参数时的整数提升，而后面的句子适用于早期操作，即使用int初始化char）。 - Eric Postpischil

212被视为负数是因为它大于0x80的说法是错误的。首先，在大多数C实现中，使用212初始化有符号的char会导致整数溢出，因此行为未定义。在许多C实现中，这会导致将212的二进制补码表示截断为八位，因此将比特解释为负值，因为设置了0x80比特，而不是因为初始值大于0x80（反例包括0x80和0x100）。 - Eric Postpischil

在char初始化之后，它被用作printf的参数。执行整数提升，导致一个负的int被传递给printf。再次说明，许多C实现使用二进制补码，因此进行符号扩展，正如这个答案所说的那样。此时将值转换为unsigned将产生一个大的正数。然而，这个答案没有解释实际行为是未定义的，因为一个int被传递给了%u的指定符，而%u期望一个unsigned int。 - Eric Postpischil

@dasblinkenlight “char”不能保证适合于类型“int”，因为“char”可能已被定义为与“unsigned char”相同的行为。只有具有相同符号但更小整数转换等级的整数才保证具有值范围，该值范围是另一种类型值范围的子范围（C99标准的第6.2.5节第8段）。因此，“unsigned char”理论上可以由于其符号和整数转换等级而具有与“unsigned int”一样宽的范围。 - Vilhelm Gray

如果我没记错的话，整数类型的最大值和最小值的大小永远不会超过相应类型的unsigned最大值，因此所有的char值都可以适配于unsigned int。 - Vilhelm Gray

Answer 3

这段代码中有两个 bug。首先，在大多数带有有符号 char 的 C 实现中，char ch = 212 存在问题，因为 212 无法适应 8 位有符号 char，且 C 标准没有完全定义其行为（它要求实现来定义行为）。正确的写法应该是：

unsigned char ch = 212;

其次，在 printf("%u",ch) 中，正常的 C 实现中，ch 将被提升为 int。然而，%u 指定符期望一个无符号整数类型 unsigned int，当传递错误类型时，C 标准没有定义行为。应改为：

```printf("%hhu", ch)```

printf("%hhu", ch);

(对于 %hhu，printf 期望一个无符号字符，通常在 C 的实现中被提升为 int。)

- Eric Postpischil

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我建议使用 static_cast 而不是旧式转换。 - Shital Shah

@ShitalShah：这个问题标记为C，而不是C++。C没有static_cast运算符。 - Eric Postpischil

啊... 没看到。 - Shital Shah

C语言的哪个版本支持'hh'修饰符？ - undefined

@CloudCho：自1999年起，C标准中就已经存在了hh修饰符。 - undefined

Answer 4

如果由于某种原因您无法更改声明，则可以执行以下操作：

char ch = 212;
printf("%d", (unsigned char) ch);

- Makketronix

Answer 5

char的范围是从127到-128。如果你赋值212，ch会存储-44（212-128-128），而不是212。因此，如果您尝试将负数打印为无符号数，则会得到（无符号int的最大值）-abs（number），在这种情况下为4294967252。

因此，如果您想将212存储为它本身，唯一能做的就是将ch声明为

unsigned char ch;

现在ch的范围是0到255。

- banarun

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字符范围是127到-128。-- 不是，这个范围是由实现定义的。 - Jim Balter

我的意思是我说的话很清楚。一个char甚至不一定是8位，更不用说一定是有符号的了。 - Jim Balter

这个答案显然是错误的。char *的范围确实会变化，它在ARM平台上通常是无符号8位。 - Antti Haapala -- Слава Україні

Answer 6

因为 char 默认是 signed 声明的，这意味着变量的范围是

-127 到 +127>

您的值已经溢出。要获取所需的值，您必须声明 unsigned 修饰符。修饰符 (unsigned) 的范围是：

 0 to 255

要获取任何数据类型的范围，请按照以下步骤进行：2^bit 示例：char长度为8位，只需使用2 ^(power) 8即可获得其范围。

- Shohanur Rahaman

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这是不正确的：char默认情况下不是有符号的。标准规定（第6.2.5节，“类型”）：“实现必须定义char具有与signed char或unsigned char相同的范围、表示和行为”，并没有提到“默认”。char是有符号还是无符号取决于实现的决定。 - phlummox