Printf()将字符打印为32位数

Question

我正在进行一个快速测试，以确保我对指针算术有所了解：

main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ADDRESS    0xC0DCA11501LL
#define LENGTH     5


void print_address( char *, char );

/* Main program */
int main( int argc, char *argv[] )
{
    char nums[ LENGTH ];

    /* LSB first */
    for( int i = 0; i < LENGTH; i++ )
    {
        nums[ i ] = ( ADDRESS >> ( 8 * i ) ) & 0xFF;
    }

    print_address( nums, LENGTH );

    system("PAUSE");

    return 0;
}

void print_address( char *data, char len )
{
     char *data_ptr = data;

     while( len-- )
     {
            printf( "%X\n", *data_ptr++ );
     }
}

我的期望是以十六进制格式输出ADDRESS的字节，最低有效位（LSB）先输出。但是最后三个字节似乎以32位长度打印出来：

1
15
FFFFFFA1
FFFFFFDC
FFFFFFC0
Press any key to continue . . .

这是因为我的位移算术、某些编译器特定的问题还是printf()的行为导致的吗？

（我使用的是MinGW GCC v6.3.0在Windows 10上进行编译。）

- calcium3000

---

打赌那个字符是有符号值，并且你看到FFFF是因为A1大于0x80并以有符号形式显示。尝试使用无符号字符指针。 - Michael Dorgan

@MichaelDorgan 哎呀！你说得对——将A、D和C改为7就让它消失了。 - calcium3000

我会简单回答。 - Michael Dorgan

还有，0xC0DCA11501LL 应该改为 0xC0DCA11501ULL。对有符号整数进行移位操作是未定义的行为。 - Jean-François Fabre

将负有符号整数进行移位是未定义的。移位正有符号整数是实现定义的。尽管如此，在这些情况下，无符号整数是更好的选择，原因有很多。 - Michael Dorgan

还要在nums数组中使用无符号字符。 - Michael Dorgan

Answer 1

我认为您的char被用作有符号值，并且您看到FFFF是因为0xA1大于0x80，因此显示为带符号。尝试使用无符号char指针（对于nums数组和函数原型中的data），问题应该就消失了。

- Michael Dorgan

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我猜 "Betcha" 是 "I bet that" 的俚语。我的猜测正确吗？ - machine_1

是的 - 抱歉使用了俚语。Betcha 是 I bet that 的缩写。 - Michael Dorgan

请编译它并让我知道它的工作原理。因为那也是我的第一个猜测，但对我来说没有起作用。如果它能工作，我会删除我的答案。如果它不能工作，请给我的答案点赞 :-) - Jose Manuel Gomez Alvarez

Answer 2

您的环境中 char 类型似乎是有符号的，因此 8 位值 A1 实际上表示一个负数。请注意，printf 的 varargs 将被提升为 int 类型，并且一个负数将填充前导 1 位。换句话说，有符号的 A1 在提升为 32 位整数时将得到 FFFFFFA1。这就是原因。

请改用 unsigned char：

void print_address( unsigned char *, char );

/* Main program */
int main( int argc, char *argv[] )
{
    unsigned char nums[ LENGTH ];

    /* LSB first */
    for( int i = 0; i < LENGTH; i++ )
    {
        nums[ i ] = ( ADDRESS >> ( 8 * i ) ) & 0xFF;
    }

    print_address( nums, LENGTH );

    system("PAUSE");

    return 0;
}

void print_address( unsigned char *data, char len )
{
    unsigned char *data_ptr = data;

    while( len-- )
    {
        printf( "%X\n", *data_ptr++ );
    }
}

- Stephan Lechner

Answer 3

问题是printf不知道你的数据类型是char。 试试这个。

void print_address( char *data, char len )
{
     char *data_ptr = data;

     while( len-- )
     {
            printf( "%02X\n", *data_ptr++ &0xFF);
     }
}

结果：

[jmgomez@d1 tmp]$ a.o
01
15
A1
DC
C0
sh: PAUSE: command not found
[jmgomez@d1 tmp]$

- Jose Manuel Gomez Alvarez

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虽然这个方法能够达到效果，但它是通过截断来掩盖有符号/无符号的问题。最好在进行字节操作时使用无符号以预防问题的发生。 - Michael Dorgan