正确解释有符号与无符号

Question

我从通信中接收 2 个字节，然后我需要合并这 2 个值以获得 16 位值。

现在假设我期望收到数字 200，那么这两个字符是 a 和 b

char a=0x00;
char b=0xc8;
int  cw = (a << 8) | b ;
printf("cw= %d\n",cw);

进行合并，变量 cw 变为 -56 而不是 200

如果我将 char 更改为 unsigned char 我得到了正确的值 200 我该如何解决？我希望收到正数和负数，当然还有数字 200

Answer 1

C 标准基本上没有提供将 1 位移入或移出符号位置的方法（<< 唯一定义的情况是针对不溢出的非负值），也没有明确的方法来转换无符号值到负值（超出范围的值到有符号整数类型的转换是实现定义的）。

所以我们不应该使用班次。但是，负值的乘法当然是定义的，所以我们可以使用：

int8_t  a;
uint8_t b;
// Put code here to receive a and b by some method.
uint16_t cw = a*256 + b;

如果您必须从无符号类型重构有符号整数，那么一种选择是测试符号位并手动应用二进制补码：

unsigned char a, b;
// Put code here to receive a and b by some method.
int cw = (a & 0x7f) << 8 | b;  // Assemble the low 15 bits.
if (a & 0x80)
    cw += -128*256;            // If sign bit is set, adjust.

您也可以复制以下位：

unsigned char a, b;
// Put code here to receive a and b by some method.
int16_t cw;
memcpy(&cw, (uint16_t []) { (uint16_t) a << 8 | b }, sizeof cw);

（以上假设您的 16 位整数使用二进制补码。）

Answer 2

16 位值。

只要使用正确的类型。

unsigned char a = 0x00;
unsigned char b = 0xc8;
int16_t cw = ((unsigned int)a << 8) | b;

Answer 3

您应该做的唯一更改是定义无符号的最低有效字节：

char a;
unsigned char b;
... // receive a and b from your communication
int cw = (a << 8) | b;
printf("cw = %d\n", cw);

算术/逻辑表达式应该可以工作，但解释它为什么不溢出可能并非易事，因为它涉及将char 或unsigned char 提升为int（我猜是16 位在您的系统上）。

如果您希望您的代码可移植（即不假定 16 位 int 或您特定平台的任何其他属性），请使用具有定义大小的整数，并进行显式转换。

int8_t a;
uint8_t b;
... // receive a and b from your communication
int16_t cw = (int16_t)((int16_t)a << 8) | (int16_t)b;
printf("cw = %d\n", (int)cw);

但是这段代码的可读性较差，所以我不确定更便携有什么优势。