C中通用数据类型值的十六进制表示

Question

我试图用 C 语言编写一个函数来打印出通用数据类型值的十六进制表示。我第一次尝试失败，第二次成功，为什么？

1. 第一次尝试

   #include <stdio.h>
   
   /* prints out the hexadecimal representation of a generic value */
   void show_hex(void*,size_t);
   
   int main() {
       int i = 12345;
       short s = 32767; /* 2^15 - 1 */
       show_hex(&i, sizeof(int));
       show_hex(&s, sizeof(short));
       return 0;
   }
   
   void show_hex(void *x, size_t sz){
        char *cx = x;
        int i;
        printf("0x");
        for (i = 0; i < sz; ++i)
            printf("%.2x", cx[i]);
        printf("\n");
   }
   

   输出：0x39300000 用于 int 情况，正如在 little endian 机器 (Mac OSX) 上所预期的那样。对于short 的情况，它输出0xffffffff7f 而不是0xff7f。

2. 第二次尝试：

   typedef unsigned char *byte_pointer;
   
   int main() {
       int i = 12345;
       short s = 32767; /* 2^15 - 1 */
       show_hex((byte_pointer)&i, sizeof(int));
       show_hex((byte_pointer)&s, sizeof(short));
       return 0;
   }
   
   void show_hex(byte_pointer x, size_t sz){
       int i;
       printf("0x");
       for (i = 0; i < sz; ++i)
           printf("%.2x", x[i]);
       printf("\n");
   }
   

   此程序在两种情况下都按预期输出 int: 0x39300000 和 short: 0xff7f

Answer 1

对于第一种情况，改变：

printf("%.2x", cx[i]);

到

printf("%.2x", cx[i] & 0xFF);

普通的char 类型是有符号的，所以 0xFF 被符号扩展为一个全为 F 的 8 字节值，如打印输出所示。

第一个数字工作正常，因为所有字节都在 0x00..0x7F 范围内，因此该值没有转换为负整数——它保持正数。第二个数字不起作用，因为其中一个字节在 0x80..0xFF 范围内，因此被转换为负整数。 %.2x 将始终打印所有数字，但如果只有一个，则在该数字之前会有一个 0。 x 需要 unsigned int。

使用printf() 和其他可变参数函数，参数列表的... 部分中的参数默认提升，因此char 类型（所有变体）被提升为int（short 也是如此） ，并且float 被提升为double。

这在 C 标准 (ISO/IEC 9899-2011) 中有记录：

6.5.2.2 函数调用

6 如果表示被调用函数的表达式的类型不包含 原型，整数提升对每个参数执行，参数 将类型 float 提升为 double。这些被称为 default 参数 促销活动。 …

7 如果表示被调用函数的表达式具有包含原型的类型， 参数被隐式转换，就像通过赋值一样，转换为 对应的参数，取每个参数的类型为不合格版本 其声明的类型。函数原型声明器中的省略号表示 参数类型转换在最后一个声明的参数之后停止。默认参数 提升是在尾随参数上执行的。

8 没有隐式执行其他转换；尤其是数量和类型 参数不与函数定义中的参数进行比较 不包括函数原型声明符。

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撇开半切线。

第 6 段的其余部分包括：

如果函数是用包含原型的类型定义的，并且 原型以省略号 (, ...) 或……结尾，行为未定义。

这句话必须在“如果表示被调用函数的表达式的类型不包含 原型，...'在段落的开头。这意味着如果您调用一个用省略号, ... 定义的函数，但在调用时范围内没有原型，则行为未定义。每当您调用可变参数函数时，您必须确保在范围内有一个原型。