为什么在 C++ 中未定义有符号字符的 256答案

【问题标题】：Why 256 for a signed char is undefined in C++为什么在 C++ 中未定义有符号字符的 256
【发布时间】：2012-11-14 04:59:54
【问题描述】：

阅读 C++ Primer 5th edition book，我注意到 signed char 的值为 256 是未定义的。我决定尝试一下，我发现std::cout 不适用于那个 char 变量。（无印刷）。

但是在 C 上，同样的事情 signed char c = 256; 将为char c 提供一个值0。

我尝试搜索但没有找到任何东西。

有人可以向我解释为什么在 C++ 中会出现这种情况吗？

编辑：我知道 256 是 2 个字节，但为什么 C++ 中的情况与 C 不同？

【问题讨论】：

最大值为255，256个值从0到255。
我知道，在 C 语言中也是如此，对吧？ 255 仍然是最大值。但是为什么 C++ 没有发生同样的事情呢？
它们是不同的语言，C 和 C++，因此有不同的约定。
@CodingMash，我相信 C++ 将 C 作为子集。至少大多数书籍都是这么说的。
顺便说一句，它打印空字节，而不是什么

标签： c++ char signed

【解决方案1】：

这本书非常不正确。

中没有未定义的行为

signed char c = 256;

256 是 int 类型的整数文字。要使用它初始化 signed char，将其转换为 signed char（第 8.5 节 [dcl.init]/17.8；所有引用均指向 N4140）。这种转换受 §4.7 [conv.integral] 的约束：

1 整数类型的纯右值可以转换为纯右值另一种整数类型。无作用域枚举类型的纯右值可以是转换为整数类型的纯右值。

2 如果目标类型是无符号的，[...]

3 如果目标类型是有符号的，如果可以，值不变以目标类型（和位域宽度）表示； 否则，该值由实现定义。

如果 signed char 不能表示 256，则转换会产生一个类型为 signed char 的实现定义值，然后用于初始化 c。这里没有未定义的内容。

当人们说“签名溢出是 UB”时，他们通常指的是 §5 [expr]/p4 中的规则：

如果在计算表达式期间，结果不是数学定义或不在可表示值的范围内它的类型，行为未定义。

这会渲染像INT_MAX + 1这样的UB表达式——操作数都是ints，所以结果的类型也是int，但是值超出了可表示值的范围。这个规则在这里不适用，因为唯一的表达式是256，其类型是int，而256显然在int的可表示值范围内。

【讨论】：

"这会渲染像INT_MAX + 1这样的UB表达式" 这似乎不适用于常量表达式，而int i = INT_MAX + 1;是UB，使得i常量@987654338 @ 将调用隐式转换（无论INT_MAX + 1 可以适合什么类型，到int），这是实现定义的。不过，我不确定的一件事是，有符号字符和短整数如何产生整数溢出（假设 char

【解决方案2】：

编辑：请参阅下面的 T.C. 的答案。这样更好。

有符号整数溢出在 C++ 和 C 中是未定义的。在大多数实现中，signed char、SCHAR_MAX 的最大值为 127，因此将 256 放入其中会溢出。大多数情况下，您会看到数字只是环绕（到 0），但这仍然是未定义的行为。

【讨论】：

所以溢出不是标准行为？
@cprogcr 不，一点也不。 unsigned 数字可以保证环绕。
嗯，好的。在 C 中，我总是会溢出，而且我对 C++ 还是很陌生。谢谢
@cprogcr 同样，这也是 C 语言中未定义的行为。编译器优化可以利用它并将(x < x + 1) 之类的表达式转换为true，即使如果有符号数字环绕，这将不是真的。

【解决方案3】：

@Pubby 我不知道 C/C++ 标准是否定义了有符号整数溢出时的行为，但 gcc 似乎并不总是将 (x (int)x

以下代码产生输出：1 0 0 0 (32bit Linux + gcc)

signed char c1, c2; 
signed int i1, i2; 

c1 = 127;
c2 = c1 + 1;

i1 = 2147483647;
i2 = i1 + 1;

printf("%d %d\n", c1 < c1 + 1, c1 < c2);
printf("%d %d\n", i1 < i1 + 1, i1 < i2);

【讨论】：

你说得对，GCC 并不总是做这种优化，但我不喜欢你测试它的方式。 GCC 的不断传播几乎肯定会影响您的结果。试着把它放在一个函数中，像这样：coliru.stacked-crooked.com/a/0528ff7d7e6a79f2

【解决方案4】：

一个char一般是8 bits或byte，因此可以容纳2^8不同的值。如果是unsigned，从0到255，否则，当signed从-128到127

【讨论】：

【解决方案5】：

您会看到cout 和printf 之间的区别。当您输出带有cout 的字符时，您不会得到数字表示，而是得到一个字符。在这种情况下，字符是NUL，它不会出现在屏幕上。

查看http://ideone.com/7n6Lqc的示例

【讨论】：

【解决方案6】：

unsigned char 的值（通常是迂腐的）是从 0 到 255。有 256 个值，1 个字节可以容纳。

如果你得到溢出（通常）值使用模 256，作为其他整数类型模 MAX + 1

【讨论】：