Question

我正在尝试解释十六进制字节并将它们合并为有用的信息。

void processData(){
  signed char data;
  unsigned long a;//holds four bytes
  unsigned long b;
  unsigned int c;//holds two bytes
  unsigned char d;//holds one byte

  a=readA();//readA,readB,readC,readD return one unsigned byte;
  b=readB();
  c=readC();
  d=readD();

  data=(signed char) ((0xffffffff-((a<<24)|(b<<16)|(c<<8)|(d)))/1000);

}

场景是收到的整个包包含一个四字节信息，例如值0xAABBCCDD。 readA（）将返回包中的最高字节，即0xAA。 readD（）将返回0xDD。所以我需要在使用“|”之前移动它们将它们放在一起：(a<<24)|(b<<16)|(c<<8)|(d)

所以我的问题是，对于这句话的右侧

data=(signed char) ((0xffffffff-((a<<24)|(b<<16)|(c<<8)|(d)))/1000);

为什么在将结果转换为带符号的char时它不返回char？当我打印出来时，一切都是错的。但是，如果我将data设置为签名长，那么一切都是正确的。我想这是因为签名的char不足以容纳所有信息并导致溢出。

如果我错了，请纠正我，((a<<24)|(b<<16)|(c<<8)|(d)))中的变量都将被隐式转换为无符号长整数，因此该表达式的结果也是如此。 ((a<<24)|(b<<16)|(c<<8)|(d)))/1000也会返回一个无符号长号。然而，结果将显着缩小，因为它除以1000.

四字节信息的范围从0xFFFF5037到0xFFFFFFFF，这也是此表达式((a<<24)|(b<<16)|(c<<8)|(d)))的结果范围。

因此，在分割完成后，表达式的右侧应该在0到45之间。但是当我打印出结果时，它就会四处跳跃。

Answer 1

6.3.1.3有符号和无符号整数

1当具有整数类型的值转换为另一个整数类型时除了_Bool之外，如果值可以用新类型表示，那么没有改变。 2否则，如果新类型是无符号的，则值为通过重复加或减一个转换而来在值之前可以在新类型中表示的最大值是在新类型的范围内。 3否则，新类型已签名并且价值无法在其中表示;结果是实现定义或实现定义的信号被引发。

您给我们的代码可能会以不同的方式运行，具体取决于我们使用的实现所做的选择。看到一个实现提出了一个对应于异常条件的实现定义信号，例如SIGSEGV，这并不是不合理的。如果实现决定默认操作是忽略该信号，那么您将处于该实现的未定义行为领域。

在较长的类型中进行计算，然后通过将模数减小到正确的宽度将较长的值转换为较小的值，并在必要时添加到SCHAR_MIN以生成负值。（阅读评论）

void processData(){
    signed char data;
    unsigned long a; // holds sizeof (unsigned long) bytes*
    unsigned long b;
    unsigned int c;  // holds sizeof (int) bytes*
    unsigned char d; // holds one byte
                     // Footnote: int and unsigned long might have padding bits
                     // --------- Attempting to modify those padding bits can 
                     //           result in undefined behavior...

    a = (readA() << 24) + (readB() << 16) + (readC() << 8) + d;
    a /= 1000;

    a %= UCHAR_MAX;
    if (a <= SCHAR_MAX) {
        // the value will fit safely into data as per point 1 of 6.3.1.3
        data = a;
    }
    else if (a >= (unsigned char) SCHAR_MIN) {
        // Since converting negative values to positive values will result 
        // in values greater than or equal to (unsigned char) SCHAR_MIN, 
        // by reducing a modulo
        // (unsigned char) SCHAR_MIN we work out how many to add to SCHAR_MIN.
        data = SCHAR_MIN + (a % (unsigned char) SCHAR_MIN);
    }
    else {
        // The value is out of range. Perhaps it corresponds to a negative zero?
        data = 0;
    }
}

最后一个条件链可以缩短为：

data = a <= SCHAR_MAX                 ? a
     : a >= (unsigned char) SCHAR_MIN? SCHAR_MIN +(a % (unsigned char) SCHAR_MIN)
     : 0;

Answer 2

这样的结果将是一个负32位数字，不适合签名的字符。你的代码没有任何意义，因此你得到的输出也没有意义。

在实践中，现实世界中的所有系统都是两个补充系统，其行为如下：

无论整个32位值是否已签名，

(signed char)0xAABBCCDD都会尝试将DD存储到已签名的char变量中。原始符号位丢失。此外，二进制补码0xDD中的MSB将被视为符号位。因此，如果您尝试打印包含0xDD的签名字符，您将得到一个负数。

如果它是(signed char)0xAABBCC0D那么你会得到0D并且没有设置符号位，因为没有设置0D的MSB。

Answer 3

将数据类型更改为long并使用printf("%lx", data)之类的内容将其打印出来。这会给你一个更好的线索。

投下负数

3 个答案: