将 char 转换为 int 的意外行为答案

【问题标题】：unexpected behavior on casting char to int将 char 转换为 int 的意外行为
【发布时间】：2017-03-15 16:00:50
【问题描述】：

我在将char 转换为unsigned int 时遇到意外行为。有时剩余的位用 0 填充，有时用 1 填充。

在 gcc 4.9.2 上测试的一个简单程序

unsigned int test_1 = 0x01;
unsigned int test_2 = (char)(0x01);
unsigned int test_3 = 0xc3;
unsigned int test_4 = (char)(0xc3);

输出是

00000000 00000000 00000000 00000001 
00000000 00000000 00000000 00000001 
00000000 00000000 00000000 11000011 
11111111 11111111 11111111 11000011

我希望“空白”位填充 0 而不是 1。

预期输出：

00000000 00000000 00000000 00000001 
00000000 00000000 00000000 00000001 
00000000 00000000 00000000 11000011 
00000000 00000000 00000000 11000011

完整代码如下：

#include "stdio.h"

#define binary_p( x ) printBits(sizeof(x),&x)

void printBits(size_t const size, void const * const ptr)
{
    unsigned char *b = (unsigned char*) ptr;
    unsigned char byte;
    int i, j;

    for (i=size-1;i>=0;i--)
    {
        for (j=7;j>=0;j--)
        {
            byte = (b[i] >> j) & 1;
            printf("%u", byte);
        }

            printf(" ");
    }
     puts("");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    unsigned int test_1 = 0x01;
    unsigned int test_2 = (char) (0x01);
    unsigned int test_3 = 0xc3;
    unsigned int test_4 = (char) (0xc3);

    binary_p(test_1);
    binary_p(test_2);
    binary_p(test_3);
    binary_p(test_4);

    return 0;
}

【问题讨论】：

c/c++ 是 UB..
改用(unsigned char)！结果是一样的吗？
你的编译器根据标准做了正确的事情，但显然不是你想要的。你想发生什么？
您期望什么行为以及为什么？
似乎char 是签名的，而到unsigned int 的转换是签名扩展的。如果您转换为带符号的int，您应该看到int 和char 的负值相同。您可以改用 unsigned char，正如 Iharob 上面建议的那样。

标签： c type-conversion

【解决方案1】：

在这种情况下：

unsigned int test_3 = 0xc3;

常量0xc3 的类型为int。它的值 (195) 在 int 的正数范围内，因此当它通过赋值转换为 unsigned int 时，它会保留该值。

至于这种情况：

unsigned int test_4 = (char)(0xc3);

该值首先转换为char。假设char 是 8 位并且 2 的补码表示用于负数，则此表示属于负数范围 (-61)。所以当它转换成更大的类型时，添加的额外位被设置为 1 以保持相同的负值。

【讨论】：

详细说明：即使“char 是 8 位和 2 的补码表示”，195 到 8 位有符号 char 的转换也是实现定义的行为（或发出信号）。常见但未指定的 ID 行为导致 (char)(0xc3) --> -61。

【解决方案2】：

试试

(unsigned char)(0xc3)
(unsigned char)(0xc3)

而不是

 (char)(0x01)
 (char)(0xc3)

这应该可以解决问题

【讨论】：