c++ - 变量的字节表示中的意外结果

Question

我扫描了一个 int 变量的字节表示并得到了一些意想不到的结果。

如果我做

int a = 127;
cout << (unsigned int) *((char *)&a);

我按预期得到127。如果我做

int a = 256;
cout << (unsigned int) *((char *)&a + 1);

我按预期得到 1。但如果我这样做

int a = 128;
cout << (unsigned int) *((char *)&a);

我有4294967168，嗯……很漂亮。

问题是：有没有办法在查看值为 128 的 int 变量的第一个字节时获得 128？

Answer 1

出于同样的原因(unsigned int)(char)1284294967168:char在最常用的系统上默认签名。128 不适合有符号的 8 位数量，因此当您将其转换为 时char，您会得到 -128（十六进制的 0x80）。

然后，当您将 -128 转换为 时unsigned int，您会得到 2 ³² - 128，即 4294967168。

如果您想获得 +128，请使用 anunsigned char而不是char.

Answer 2

正如评论所指出的，看起来这里发生的事情是你遇到了奇怪的二进制补码。在您的最后一次转换中，由于您没有使用unsigned char，因此字节的最高位用于指示正​​值或负值。然后，您只有 8 位中的 7 位来表示您的值，为您提供 0-127 的正数范围（总体为 -128-127）。

如果超出此范围，则它会回绕，并得到 -128，当它被转换回 an 时，unsigned int将导致该异常大的值。

Answer 3

char在此处签名，因此在您的第二个示例中，*((char *)&a + 1) = ((char)256 +1) = (0+1) = 1编码为0b00000000000000000000000000000001，因此变为 1 作为无符号整数。

在您的第三个示例中，*((char *)&a) = (char)128 = (char)-127编码为0b10000000000000000000000000000000，即 2<<31，即 4294967168

Answer 4

int a = 128;
cout << (unsigned int) *((unsigned char *)&a);

Also all of your code is dependent on running on a little endian machine.

Here's how you should probably be doing these things:

int a = 127;
cout << (unsigned)(unsigned char)(0xFF & a);

int a = 256;
cout << (unsigned)(unsigned char)(0xFF & (a>>8));

int a = 128;
cout << (unsigned)(unsigned char)(0xFF & a);