Question

我遇到了以下示例程序，但我并不完全理解它的输出：

#include <stdio.h>

int main( void ) {

    unsigned char i, m =0xFF, n=0x1;

    for ( i = 0; i != 8; i++,n+=n, m/=2 )
        printf("%5x %5x %5x %5x %5x %5x\n", n,m,n&m,n|m,n^m,~n);

    return 0;
}

打印出来：

    1    ff     1    ff    fe fffffffe
    2    7f     2    7f    7d fffffffd
    4    3f     4    3f    3b fffffffb
    8    1f     8    1f    17 fffffff7
   10     f     0    1f    1f ffffffef
   20     7     0    27    27 ffffffdf
   40     3     0    43    43 ffffffbf
   80     1     0    81    81 ffffff7f

问题在于最后一栏。由于它是unsigned char，我希望它在每列中只打印2个位置。 ~n生成一个无符号字符，因为它的结果，但它似乎被转换为带符号的32位值并由%5x说明符扩展符号。

这怎么可能，这里发生了什么？

Answer 1

在算术运算中使用整数类型时会提升它们（顺便说一下，这与printf无关。）

所以，例如，

unsigned char x = 0xff;
int y = ~x; // x is promoted to 0x000000ff, then changed to 0xffffff00
unsigned char z = ~x; // truncated back to 0x00

整数促销会导致各种问题：

unsigned char x = 1;
if (x << 8)
    puts("x << 8 is true"); // does print
x <<= 8;
if (x)
    puts("x <<= 8 is true"); // does not print

截断事物的两种方法是强制转换和掩码。使用你喜欢的任何东西。

unsigned char x = 0xab;
printf("x = %02x\n", (unsigned char) x);
printf("x = %02x\n", x & 0xff);

整体推广并不总是发生，并且它不是唯一一种隐式演员。它也有点微妙，准确的规则很难记住。如果您使用的是64位数字，那么真的需要担心，因为1U << 32可能最终成为0或1或其他内容完全。（在x86上经常是1。

Answer 2

问题在于，当你将它传递给printf的varags 时，它被提升为int ~~- 正如Dietrich的回答 - 当你否定它时。~~

~~不幸的是，您需要将其删除为传入的字节，即(~n & 0xff)。~~

Answer 3

我的猜测是，全部传递的char被解释为32位整数，但在前4种情况下，输出是相同的。只有在最后一个中它才显示出丑陋的面孔：）

你必须屏蔽掉所有其他位，以获得像前4个例子中的结果一样的字符。

Answer 4

1）您已将宽度指定为％5x，但有关C中宽度说明符的规则。如果要打印的数字的宽度大于指定的宽度，则忽略宽度说明符。因此，在最后一列中，数字内容不能在指定的宽度5中表示，因此宽度限制已被忽略。为什么宽度大于5，我已在第3点中说明。现在在第二点，我告诉％x vs unsigned char。

2）看到朋友你已经将变量'n'声明为unsigned char，但你使用的是％x，它是无符号的十六进制int。因此，在打印时，n的值被提升或技术上你可以说类型为无符号的十六进制整数。它不仅是unsigned char和％x的情况。您应该在编译器上尝试不同的组合 int a = -5; printf（“％d％u”，a，a）; 现在你将获得-5％的％d和％u你将获得一些依赖于编译器属性的其他解释，无论它是16位还是32位。现在，如果你尝试 unsigned int a = -5; printf（“％d％u”，a，a）; 结果将与之前相同。在第一种情况下你写int a = 5而在第二种情况下你写无符号int = 5但结果依赖于解释所以这就是这样。

这是关于类型转换的，或者你可以说编译器的解释。当你说％x你自己说编译器将其解释为无符号的十六进制int。我希望它现在清楚，以防我不建议你运行一些不同的程序，这也是许多编译器。程序如int x = 7; printf（“％f”x）;等等。你一定会明白这一点。现在我在最后一栏中解释为什么它像fffffffe一样。

3）我们考虑循环的第一次运行。这里n = 0x1。在32位编译器中，它将在内存中表示为0000 0001，因为char提供1个字节的内存。但是当您将其类型化为无符号十六进制整数时，32位编译器中的插入为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001如果你声明int n = 1或者声明unsigned int n = 1或者你声明int n = 0x1。表示方式是一样的。即使你使用unsigned char n = 1，最右边的数字将是1而所有其他数字都为零，尽管零的数量可能更少。现在在你的循环语句中通过表示％x，你告诉编译器将内容解释为无符号的十六进制int，因此编译器将它作为十六进制提供空间，你现在通过执行此操作来执行此操作“~n”，位表示变为这样1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110.（注意 - 记住printf（“％d”，~n）; case不同于printf（“％d”，n ++）;在n ++情况下，变量的值在内存中也得到了更新。但是使用printf（“％d”，~n）类似于使用printf（“％d”，n + 8）。）因此，根据这个新的位表示，除了最右边之外，所有位都是1。现在当它被打印出来时，就像fffffffe一样打印出来。简单！

4）你写过“但似乎它被转换为有符号的32位值并且由％5x说明符扩展了符号。” hmmm％x不适用于带符号的十六进制int％x适用于无符号十六进制int，因此无需假设减号被截断。

5）在你的程序中，你使用'~n'现在只需检查不同的版本，如' - ~n'或 '-n'。这是出于实验目的。

％x格式说明符，在C中带有unsigned char

4 个答案: