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我正在查看一个项目的源代码，我注意到以下语句（keyByte 和 codedByte 都是 type byte）：

return (byte)(keyByte - codedByte);

我现在试图了解在 keyByte 小于 codedByte 的情况下会产生什么结果，这会导致负整数。

经过一些实验以了解强制转换具有 [-255 : -1] 范围内的值的负整数的结果，我得到以下结果：

byte result = (byte) (-6);  // result = 250
byte result = (byte) (-50); // result = 206
byte result = (byte) (-17); // result = 239
byte result = (byte) (-20); // result = 236

因此，只要-256 < a < 0，我能够通过以下方式确定结果：

result = 256 + a;

我的问题是：我应该总是期望这种情况吗？

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5 回答 5

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是的。请记住，.Net“字节”的域中没有“-”这样的东西：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/e2ayt412.aspx

因为 Byte 是无符号类型，所以不能表示负数。如果在计算结果为 Byte 类型的表达式上使用一元减号 (-) 运算符，Visual Basic 首先将表达式转换为 Short。（注意：用任何 CLR/.Net 语言替换“Visual Basic”）

附录：这是一个示例应用程序：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace TestByte
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = -255; i < 256; i++)
            {
                byte b = (byte)i;
                System.Console.WriteLine("i={0}, b={1}", i, b);
            }
        }
    }
}

这是结果输出：

testbyte|more
i=-255, b=1
i=-254, b=2
i=-253, b=3
i=-252, b=4
i=-251, b=5
...
i=-2, b=254
i=-1, b=255
i=0, b=0
i=1, b=1
...
i=254, b=254
i=255, b=255
于 2012-05-13T20:08:54.737 回答
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是的，情况总是如此（即它不仅仅取决于您的环境或编译器，而是被定义为 C# 语言规范的一部分）。请参阅http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa691349(v=vs.71).aspx：

在unchecked上下文中，通过丢弃任何不适合目标类型的高位位来截断结果。

下一个问题是，如果你拿掉 -256 和 -1 之间的负数的高位int，并将其作为一个字节读取，你会得到什么？这就是你已经通过实验发现的：它是 256 + x。

请注意，字节序无关紧要，因为我们要丢弃高阶（或最高有效）位，而不是“第一个”24 位。因此，无论我们从哪一端获取它，我们都会留下构成该 int 的最低有效字节。

于 2012-05-13T20:33:53.230 回答
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这是一个执行与转换为字节相同的逻辑的算法，以帮助您理解它：

对于阳性：

byte bNum = iNum % 256;

对于底片：

byte bNum = 256 + (iNum % 256);

这就像搜索任何k导致x + 255k在范围内的东西0 ... 255。只能有一个k产生具有该范围的结果，结果将是转换为字节的结果。

另一种看待它的方式就像它“围绕字节值范围循环”：

让我们iNum = -712再次使用，并定义一个bNum = 0.

我们将这样做iNum++; bNum--;直到iNum == 0：

iNum = -712;
bNum = 0;

iNum++; // -711
bNum--; // 255 (cycles to the maximum value)

iNum++; // -710
bNum--; // 254

... // And so on, as if the iNum value is being *consumed* within the byte value range cycle.

当然，这只是一个说明，看看它是如何运作的。

于 2012-05-13T20:22:09.520 回答
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这就是在unchecked上下文中发生的事情。您可以说运行时（或编译器，如果您在编译时Int32知道您转换的那个Byte）根据需要多次添加或减去 256，直到找到可表示的值。

在checked上下文中，会导致异常（或编译时错误）。请参阅http://msdn.microsoft.com/en-us/library/khy08726.aspx

于 2012-05-13T20:20:18.647 回答
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是的 - 除非你得到一个例外。

.NET 仅对 4 字节和更大的数据类型定义所有算术运算。所以唯一不明显的一点是如何将 a 转换int为 a byte。

对于从一个整数类型到另一个整数类型的转换，转换的结果取决于溢出检查上下文（如 ECMA 334 标准，第 13.2.1 节）。

因此，在以下上下文中

checked
{
    return (byte)(keyByte - codedByte);
}

你会看到一个System.OverflowException. 而在以下情况下：

unchecked
{
    return (byte)(keyByte - codedByte);
}

无论您是否将 256 的倍数添加到差异中，您都可以确保始终看到您期望的结果；例如，2 - 255 = 3。

无论硬件如何 表示有符号值，这都是正确的。CLR 标准 (ECMA 335) 在第 12.1 节中指定Int32类型是“32 位二进制补码有符号值”。（嗯，这也匹配所有当前可用 .NET 或 mono 的平台，所以几乎可以猜到它无论如何都会工作，但很高兴知道这种做法受到语言标准的支持并且可移植。）

一些团队不想明确指定溢出检查上下文，因为他们有一个在开发周期早期检查溢出的策略，而不是在发布的代码中。在这些情况下，您可以像这样安全地进行字节算术：

return (byte)((keyByte - codedByte) % 256);
于 2012-05-13T20:20:32.743 回答