c - ++((unsigned)x) 的意外结果，x 是 uint8_t？

Question

为什么这段代码没有结果y == 0x100？

uint8_t x = 0xff;
unsigned y = ++((unsigned)x);

在这里自己检查一下：http: //codepad.org/dmsmrtsg

Answer 1

从 C 语言的角度来看，您发布的代码是无效的。C 中任何强制转换的结果都是右值。它不能用作 的参数++。运算符++需要一个左值参数。ie 表达式++((unsigned) x)在标准 C 语言中是不可编译的。

在这种情况下，您实际观察到的是 GCC 的“广义左值”扩展

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.4/gcc/Lvalues.html

根据该扩展（并且与标准 C 相反），应用于左值的强制转换会产生左值。当您尝试将某些内容写入生成的“通用”左值时，正在写入的值将被转换两次：首先将其转换为显式转换指定的类型，然后将中间结果再次转换为接收对象的类型。最终结果被放入接收者对象中。

例如，如果和x你一起做

(unsigned) x = 0x100;

它实际上会被 GCC 解释为

x = (uint8_t) (unsigned) 0x100;

最终值为xwill 0。

这正是您的示例中发生的情况。在 GCC 你的

++((unsigned) x)

相当于

(unsigned) x = (unsigned) x + 1;

这反过来又被 GCC 解释为

x = (uint8_t) (unsigned) ((unsigned) x + 1);

这就是为什么你作为结果0进入x的原因，这就是0然后被分配给你的y.

此扩展被GCC 文档称为已弃用。

Answer 2

首先，这不是有效的 C 代码，我不知道您是如何编译它的，但是您的链接确实显示了输出，因此我将尝试根据这一主要假设来解释发生了什么：

---

我猜这行代码unsigned y = ++((unsigned x));会unsigned被你的编译器删除，这就是为什么你能够构建的原因。

---

所以，假设...

uint8_t x = 0xff;    // 8 bit value, max is 255(10) or 0xFF(16)
unsigned y = ++((unsigned)x); 

现在x已经具有其类型的最大值。你想知道为什么如果我们通过 +1 ++，y不会得到0x100.

x是 8 位，类型转换它不会改变它是 8 位的事实。所以当我们说：

++x

我们正在递增x( x=x+1)。所以我们有一个无符号的 8 位值，最大值并加 1，现在它被环绕为 0。所以y会得到 0。

如果你想让这个工作，你可以做类似的事情：

int main(void) 
{
    unsigned char x = 0xFF; //I'm using char because it's 8 bit too
    unsigned int y = 1+x;   //no need to typecast, we're already unsigned
    printf("%#x %#x\n", x, y);
    return 0; 
} 

现在您将获得预期值 (x==0xFF和y==0x100)

Answer 3

试试这个：

uint8_t x = 0xff;
unsigned y = ((unsigned)x) + 1;

它会如你所料，因为(unsigned) x现在是两字节值0x0100。

现在试试这个：

uint8_t x = 0xff;
++x;

的值0xff 环绕到0x00。

Answer 4

我在你的摘录中加入了一些小的透明代码，它解释了一切。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h> // not needed

int main(void) {
  uint8_t x = 0xff;
  printf("%d\n", sizeof(x));
  unsigned y = ++((unsigned)x); 
  printf("%d\n", sizeof(y));
  printf("0x%x\n", y);
  printf("%d\n", sizeof(y));
  return 0;
}

输出是

1      // size of x
4      // size of y before computation
0x100  // computed value of y from your code
4      // size of y after computation

首先要注意的是在sizeof(y)整个计算过程中保持不变。
从输出来看，

• uint8_t= 1 个字节
• unsigned= 4 个字节

当您在 C 中进行强制转换时，将其视为隐式调用realloc：“从其块中获取我拥有的这些数据，将其在内存中的大小增加（或减少）到我想要将其转换为的大小，然后返回新块中的相同数据。

从我们的尺寸来看，unsigned将有足够的空间来适应单字节操作的计算结果。

以字节级别的细节重新解释您的代码，

x               = 11111111                         = 0xff  (in a byte)
(unsigned)x     = 00000000000000000000000011111111 = 0xff  (in a word)
++((unsigned)x) = 00000000000000000000000100000000 = 0x100