ASCII 值大于 127

Question

#include <stdio.h> 
  
int main() { 
    char c = 125; 
  
    c = c + 10; 
  
    printf("%d", c); 
  
    return 0; 
}

这段代码的输出是-121。

这个输出是-121？能解释一下吗？

如果我用c 添加100 而不是10，则输出为-31。 为什么？

Answer 1

在 C 语言中，char 类型是一个 整数 类型，能够表示语言本身所需的所有字符。该标准没有指定它是有符号类型还是无符号类型。看到输出后，我猜你的系统使用了一个大小为 8 位（7 个值位和一个符号位）的有符号字符，并在 2-补码中表示负值。

所以（作为 int）125 + 10 = 135。135 > 128 所以实际值为 135 - 256 = -121。

（在两个补码模式下，数字只是包裹在 2**SIZE_IN_BITS...）

Answer 2

它的工作原理是编译器中的 char 类型是一个 8 位宽的有符号类型，并使用称为二进制补码的系统表示整数值。

在这个系统中，正值以二进制形式从 0 到 127，如下所示：

00000000   0
00000001   1
00000010   2
00000011   3
     ...   .
01111111 - 127

在下一次递增时，最高位翻转为 1：我们得到10000000。然后后续的二进制值在二进制补码下被解释为负数：

10000000   128    -128
10000001   129    -127
10000010   130    -126
     ...
11111111   255      -1

中间一列，从 128 继续往上计数，显示 8 位数据的无符号解释；它只是一直向 255 计数。这将是 unsigned char 类型的行为。

右列显示负数，是对完全相同的位模式的二进制补码解释。相反，它涵盖了从 -128 到 -1 的负整数范围。

现在，当我们执行c + 10 时，C 中会发生什么？

首先，根据C语言的规则，char类型的c值被提升为int类型，其范围要大得多。因此，int 的值 125 被添加到 int 的值 10，从而得到 int 的值 135。

接下来会发生c 被赋予该值，就像c = 135 一样。但是135不在范围内； char 仅上升到 127。 实现定义的行为随之而来。 135 值通过丢弃位以某种方式强制适应。

二进制补码机器的 C 编译器（即地球上几乎所有的编译器）只需截断值的底部位以适应较小的类型，即可将较宽的整数值截断为较窄的值。 p>

所以，135的二进制表示是这样的。

 10000111

更准确地说，假设int 是 32 位宽。那么int值135的表示为：

 00000000000000000000000010000111

通过切掉前 24 位，保留后 8 位，将其转换为 char：

 ------------------------10000111    

所以我们结束了

 10000111

在char 类型中。但那是什么？参考我们的原始表格，我们可以再添加几行：

10000000   128    -128
10000001   129    -127
10000010   130    -126
10000011   131    -125
10000100   132    -124
10000101   133    -123 
10000110   134    -122
10000111   135    -121 <----
     ...
11111111   255      -1

还有 -121。

Answer 3

char 类型在内存中表示为 byte（大多数情况下为 8 位），因此它可以表示从 -128 到 +127 的值。如果您尝试在内存中存储更大的值，则会导致溢出，结果与预期不符。

Here 是一个很好的视频，解释了什么是溢出。

Answer 4

char 是 8 位的一个字节。一位是符号，7位是你可以使用的。

“char”范围是： 字符 ==> -128 ~ 127

static_cast<char>(c+1)  = 126
static_cast<char>(c+2)  = 127
static_cast<char>(c+3)  = -128

如果你使用 from "unsigned char"，正数范围会增加。

无符号字符 ==> 0 ~ 255

static_cast<unsigned char>(c+3) = 128