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我正在编写这样的程序来将一些字节写入文件。

#include <fstream>

int main()
{
    char buffer[4] = {0, 0, 255, 255};
    std::ofstream f("foo.txt", std::ios_base::binary);
    f.write(buffer, sizeof buffer);
    f.close();
    return 0;
}

这工作正常，并在我的系统上给了我预期的结果。

$ g++ -std=c++11 -pedantic -Wall -Wextra signedness.cc
$ ./a.out
$ cat foo.txt
$ od -t x1 foo.txt 
0000000 00 00 ff ff
0000004

等效的 C 代码将是：

#include <stdio.h>

int main()
{
    char buffer[4] = {0, 0, 255, 255};
    FILE *f = fopen("bar.txt", "wb");
    fwrite(buffer, sizeof *buffer, sizeof buffer, f);
    fclose(f);
    return 0;
}

该程序也可以正常工作，并在我的系统上提供预期的输出。

我想知道上述将字节写入文件的方式是否可以。

C++ n3242.pdf的第 4.7 节（积分转换）在第 3 点中提到：

如果目标类型是有符号的，则如果它可以在目标类型（和位域宽度）中表示，则该值不变；否则，该值是实现定义的。

C n1256.pdf的第 6.3.1.3 节（有符号和无符号整数）在第 3 点中提到：

否则，新类型是有符号的，值不能在其中表示；结果是实现定义的，或者引发了实现定义的信号。

从这些摘录中，当我将 255 分配为最后两个字节时，我的程序似乎调用了实现定义的行为，char buffer[4]因为 255 不能用char类型表示。如果我对此是正确的，那么将这四个字节写入文件的正确方法是什么？更改bufferfrom的类型在 C++ 中char似乎unsigned char没有帮助，因为 ofstream 的write()函数仍然需要第一个参数 to 的 type const char*。

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3 回答 3

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请记住，这ofstream只是std::basic_ofstream<char>.

当您不希望将事物视为 时char，只需使用std::basic_ofstream<unsigned char>or std::basic_ofstream<uint8_t>。

但最终，iostream 是为格式化的 I/O 制作的。该 API 对于二进制 I/O 来说是可怕的（因为它不需要void*），而且速度也非常慢。此外，每个字符都由一个“平面”转换，因此很难保证输入字节和磁盘上的字节之间的 1:1 对应关系。 basic_filebuf稍微好一点，但不多。即使在 C++ 中，使用fopenandfwrite仍然是一种完全有效的方法。

于 2012-09-17T22:25:12.530 回答
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诚然，255 不能用有符号char类型表示，但您没有分配 255，您分配的是FF，它代表-1.

您想使用uint8_t中定义的stdint.h，或者至少使用unsigned char。

于 2012-09-17T21:51:59.203 回答
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“实现定义”是 C++ 国际标准的语言，它是一个准法律文件，旨在涵盖所有可能的情况。

因此它可以在 char 为 9 位的机器上运行，因此它在处理二进制数据和文件的行为中固有，某些方面将由实现定义。根据标准的规定，您必须研究每台目标机器的文档，并确保在每种情况下都能实现您需要的行为。

在现实世界中，每个现代通用 CPU 都有 8 位字节并使用 2s 补码算法，因此除非您针对非常特定的情况，否则无需担心。

于 2012-09-17T22:19:56.313 回答