如何检查普通字符是否已签名或未签名？

Question

显然，普通char 有可能默认为已签名或未签名。 Stroustrup 写道：

普通字符被认为是有符号还是无符号是实现定义的。这将打开 一些令人讨厌的惊喜和实现依赖的可能性。

如何检查我的字符是已签名还是未签名？稍后我可能想将它们转换为int，并且我不希望它们为负数。我应该始终明确使用unsigned char 吗？

Answer 1

来自标头<limits>

std::numeric_limits<char>::is_signed

http://en.cppreference.com/w/cpp/types/numeric_limits/is_signed

Answer 2

一些替代方案：

const bool char_is_signed = (char)-1 < 0;

#include <climits>
const bool char_is_signed = CHAR_MIN < 0;

是的，有些系统确实将普通的char 设为无符号类型。我遇到的例子：Cray T90、Cray SV1、Cray T3E、SGI MIPS IRIX、IBM PowerPC AIX。并且任何使用 EBCDIC 的系统几乎都必须将char 设为无符号，以便所有基本字符都具有非负值。 （并且一些编译器可以选择控制char 的签名，例如gcc 的-fsigned-char 和-funsigned-char。）

但是std::numeric_limits<char>::is_signed，正如Benjamin Lindley's answer所建议的那样，可能更清楚地表达了意图。

（另一方面，我建议的方法也可以应用于C。）

Answer 3

你可以使用预处理命令：

 #define is_type_signed(my_type) (((my_type)-1) < 0)

Answer 4

使用unsigned char“always”可能会给你一些有趣的惊喜，因为大多数 C 风格的函数，如printf、fopen，将使用char，而不是unsigned char。

编辑：使用 C 风格函数的“有趣”示例：

const unsigned char *cmd = "grep -r blah *.txt";
FILE *pf = popen(cmd, "r"); 

会报错（事实上，*cmd = 行有一个错误，popen 行有一个错误）。使用 const char *cmd = ... 可以正常工作。我选择了popen，因为它是一个用一些标准 C++ 功能替换的函数 - 显然，printf 或 fopen 可以很容易地替换为一些 iostream 或 fstream 类型的功能，通常有采用unsigned char 和char 的替代方案。

但是，如果您对超过 127 的字符使用 > 或 <，则需要使用 unsigned char（或其他一些解决方案，例如转换为 int 并屏蔽较低的 8位）。尽量避免直接比较可能会更好（特别是在涉及非 ASCII 字符时——它们无论如何都是混乱的，因为根据语言环境、字符编码等通常有几种变体）。然而，比较平等应该有效。

Answer 5

是的，如果您想使用char 类型并且您总是希望它是无符号的，请使用unsigned char。请注意，与其他基本整数类型不同，unsigned char 是与char 不同的类型——即使在char 是无符号的系统上也是如此。另外，从char 转换为int ought to be lossless 所以如果你的结果不正确，你的源char 值也可能不正确。

测试char 是否无符号的最简洁方法取决于您是否需要将其作为预处理器测试以及您所针对的 C++ 版本。

要使用预处理器测试有条件地编译代码，CHAR_MIN 的值应该有效：

#include <climits>

#if (CHAR_MIN==0)
// code that relies on char being unsigned
#endif

在 C++17 中，我会使用 std::is_signed_v 和 std::is_unsigned_v：

#include <type_traits>

static_assert(std::is_unsigned_v<char>);
// code that relies on char being unsigned

如果您针对 C++11 或 C++14 编写代码，则需要稍微冗长的 std::is_signed 和 std::is_unsigned：

#include <type_traits>

static_assert(std::is_unsigned<char>::value, "char is signed");
// code that relies on char being unsigned

对于所有 C++ 版本，@benjamin-lindley 的解决方案是一个不错的选择。