Question

为什么使用printf在屏幕上打印字符的十六进制表示有时会打印一个4字节的数字？

这是我写的代码

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include<stdio.h>

int main(void) {
    char testStream[8] = {'a', 'b', 'c', 'd', 0x3f, 0x9d, 0xf3, 0xb6};

   int i;
    for(i=0;i<8;i++){
      printf("%c = 0x%X, ", testStream[i], testStream[i]);
    }

    return 0;
}

以下是输出：

a = 0x61, b = 0x62, c = 0x63, d = 0x64, ? = 0x3F, � = 0xFFFFFF9D, � = 0xFFFFFFF3, � = 0xFFFFFFB6

Answer 1

char似乎已在您的系统上签名。使用标准的＃2;补充＆＃34;整数的表示，具有最高有效位设置意味着它是负数。

为了将char传递给像printf这样的vararg函数，必须将其扩展为int。为了保留其值，将符号位复制到所有新位（0x9D→0xFFFFFF9D）。现在%X转换期望并打印unsigned int，您可以看到负数中的所有设置位而不是减号。

如果您不想这样做，则必须使用unsigned char或在将unsigned char传递给printf时将其投放到unsigned char。与signed char相比，jest-cli没有额外的位，因此具有相同的位模式。当无符号值被扩展时，新位将为零，并且您首先得到预期的值。

Answer 2

在您的计算机上，默认情况下会对char进行签名。将类型更改为unsigned char，您就会得到您期望的结果。

快速解释原因

在计算机系统中，MSB（最高有效位）是具有最高值的位（最左位）。数字的MSB用于确定数字是正数还是负数。即使char类型长度为8位，signed char也只能使用7位，因为第8位确定其是正还是负。这是一个例子：

Data Type: signed char
  Decimal: 25
   Binary: 00011001
           ^
           |
           --- Signed flag. 0 indicates positive number. 1 indicates negtive number

因为signed char使用第8位作为有符号标志，所以它实际用于存储数字的位数是7位。您可以以7位存储的最大值为127（十六进制为7F）。

为了将数字从正数转换为负数，计算机使用称为“两个赞美”的东西。工作原理是所有位都被反转，然后将1添加到值中。这是一个例子：

Decimal: 25
 Binary: 00011001

Decimal: -25
 Binary: 11100111

当您声明char testStream[8]时，编译器假定您需要signed char。当您分配了0x9D或0xF3的值时，这些数字会大于0x7F，这是可以容纳7位有符号字符的最大数字。因此，当您尝试printf屏幕的值时，它会展开为int并填充FF。

我希望这个解释可以解决问题！

Answer 3

char已在您的平台上签名：第6个字符的初始值设定项0x9d大于CHAR_MAX（157> 127），转换为char为负值-99（157 - 256 = -99）存储在5的偏移textStream处。

当您将textStream[5]作为参数传递给printf时，它首先会提升为int，其值为-99。 printf实际上需要unsigned int格式说明符{。}}。

在您的体系结构中，"%X"是32位，带有2的补码表示负值，因此int传递的值-99被解释为int （2 ^ 32-99），其十六进制表示为4294967197。在不同的架构上，它可能是其他东西：在16位DOS上，你会得到0xFFFFFF9D，在64位Cray上你可能得到0xFF9D。

为避免这种混淆，您应该将0xFFFFFFFFFFFFFF9D的操作数强制转换为printf。请尝试将此(unsigned char)替换为：

printf

Answer 4

根据C标准（C11 6.3.2.1/8）对%X：

的描述

unsigned int 参数转换为无符号八进制（o），无符号样式dddd中的十进制（u）或无符号十六进制表示法（x或X）;该字母abcdef用于x转换，字母ABCDEF用于X. 转换。

您没有提供unsigned int作为参数¹，因此您的代码会导致未定义的行为。

在这种情况下，未定义的行为表现为printf为%X编写代码的实现，就好像您只传递unsigned int一样。你看到的是unsigned int值，它与你给出的负整数值具有相同的位模式。

还有另一个问题，包括：

char testStream[8] = {'a', 'b', 'c', 'd', 0x3f, 0x9d, 0xf3, 0xb6};

在您的系统上，char的范围是-128到+127。但是0x9d 157超出了char的范围。这会导致实现定义的行为（并可能引发信号）;这里最常见的实现定义是选择与char具有相同位模式的(unsigned char)0x9d。

¹虽然它显示unsigned int，但此部分通常被解释为表示带有非负值的带符号int或任何较低等级的参数，也允许。

Answer 5

这里似乎发生的是隐式char - ＆gt; int - ＆gt; uint cast。当正char被转换为int时，没有任何不好的事情发生。但是如果为负的字符如0x9d，0xf3，0xb6转换为int将使它们保持负值，因此它们变为0xffffff9d，0xfffffff3,0xffffffb6。不是实际值没有改变，即0xffffff9d == -99和0x9d == -99。要正确打印它们，您可以将代码更改为

printf("%c = 0x%X, ", testStream[i] & 0xff, testStream[i] & 0xff);

为什么打印char有时会在C中打印4个字节的数字

5 个答案: