Question

面试中有人问我这个问题，我真的不明白这里发生了什么。问题是“控制台中将显示什么？”

#include <iostream>

int main()
{
    unsigned long long n = 0;
    ((char*)&n)[sizeof(unsigned long long)-1] = 0xFF;

    n >>= 7*8;

    std::cout << n;
}

这里正在逐步发生什么事情？

Answer 1

让我们一次做到这一步：

((char*)&n)

这会将变量n的地址从unsigned long long*强制转换为char*。这是合法的，实际上通过char指针访问不同类型的对象是该语言接受的少数“类型调整”情况之一。实际上，这使您可以将对象n的内存作为字节数组（在C ++中也称为char）访问

((char*)&n)[sizeof(unsigned long long)-1]

您访问对象n的最后一个字节。请记住，sizeof返回以字节为单位的数据类型的维数（在C ++中，char具有字节的另一自我）

((char*)&n)[sizeof(unsigned long long)-1] = 0xFF;

您将n的最后一个字节设置为值0xFF。

由于n最初是0，n的布局内存现在是：

00  .. 00 FF

现在请注意我放在中间的...。这不是因为我懒于复制粘贴n字节数量的值，而是因为标准没有将unsigned long long的大小设置为固定尺寸。有一些限制，但具体实现因实施而异。因此，这是第一个“未知”。但是，在大多数现代体系结构中，sizeof (unsigned long long)是8，因此我们将继续讨论这个问题，但是在认真的采访中，您应该提到这一点。

另一个“未知”是如何解释这些字节。无符号整数只是简单地以二进制编码。但是可以是little endian or big endian。 x86的字节序不大，因此我们以它为例进行说明。再一次，在认真的采访中，您应该提到这一点。

n >>= 7*8;

此右移n的值56次。请注意，现在我们谈论的是n的值，而不是内存中的字节。根据我们的假设（大小8，低字节序），在内存中编码的值为0xFF000000 00000000，因此将其移位7*8次将得到值为0xFF的{{1}}。

因此，假设255为sizeof(unsigned long long)，并且对程序进行了一点字节序编码，就会将8打印到控制台。

如果我们谈论的是大字节序系统，则将最后一个字节设置为255之后的内存布局仍然相同：0xff，但是现在编码的值为00 ... 00 FF。因此0xFF的结果将是n >>= 7*8;。在大型字节序系统中，程序会将0打印到控制台。

如评论中所指出的，还有其他假设：

0为8位。尽管保证char为sizeof(char)，但它不必具有8位。我所知道的所有现代系统都有以8位字节分组的位。
整数不必大或小。可能还有其他排列方式，例如middle endian。如今，除了大尾数之外，其他东西都被认为是深奥的。

Answer 2

将n的地址设置为指向chars的指针，将第7个（假设sizeof（long long）== 8）char元素设置为0xff，然后将结果（作为long long）右移56位。

中级C ++开发人员的棘手面试问题

2 个答案: