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我正在尝试以可移植的方式将 uint8_t 重新解释为 int8_t （然后再返回）。我正在通过存储在 uint8_t 缓冲区中的串行通道接收数据，但是一旦我知道它是哪种数据包，我需要将一些字节解释为二进制补码，而将其他字节解释为无符号。

我知道这将适用于许多编译器：

int8_t i8;
uint8_t u8 = 0x94;

i8 = (int8_t)u8;

但是当 u8>127 时，它不能保证工作，因为将大于 INT8_MAX 的值转换为 int8_t 是未定义的（我认为）。

我能想到的最好的就是这个

int8_t i8;
uint8_t u8;

i8 = (u8 > INT8_MAX) ? (int8_t)(-(256-u8)):(int8_t)u8;

这应该总是有效的，因为减法总是会导致自动提升到 int，并且绝不依赖于底层表示。它隐含地强制对大于 INT8_MAX 的值进行二进制补码解释。

有没有更好的方法（或标准的 MACRO）来做到这一点？

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如果int8_t定义（by <stdint.h>），则保证是二进制补码（by C 2018 7.20.1.1）。

通过将 in的值复制到with ，uint8_t u8可以将其重新解释为二进制补码值。（好的编译器会对此进行优化，以简单地将用作二进制补码值，而无需调用。）int8_t i8memcpy(&i8, &u8, sizeof i8);u8memcpy

于 2019-02-07T22:02:54.343 回答
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在八位二进制补码中，符号位可以解释为位值 -2 8，当然是 -256。事实上，这正是 C 标准的特点。因此，给定一个存储在 a 中的 8 位值uint8_t，您希望将其重新解释为二进制补码整数，这是一种算术方法：

uint8_t u8 = /* ... */;
int8_t  i8 = (u8 & 0x7f) - (u8 > 0x7f) * 0x100;

请注意，所有算术都是通过首先将操作数提升为 (signed) 来执行的int，因此既没有溢出（因为范围int足够大）也没有无符号算术环绕。算术结果保证在 的范围内int8_t，因此在将结果转换为该类型时也不存在溢出风险。

您会注意到此计算与您的计算之间的相似之处，但此计算通过u8 > 0x7f在算术中直接使用关系表达式（0 或 1）的结果避免了三元运算符，从而避免了任何分支，并且它省去了不必要的强制转换。（你的也不需要演员表。）

另请注意，如果您遇到一些不提供的奇怪实现int8_t（因为它char的 s 比 8 位宽，或者它signed char的 s 不使用二进制补码），那么该算术方法在计算正确值的意义上仍然有效，并且您可以确定在intor中安全地记录该值short。因此，提取uint8_t 的 8 位二进制补码解释值的绝对最便携的方法是

uint8_t u8 = /* ... */;
int i8 = (u8 & 0x7f) - (u8 > 0x7f) * 0x100;

或者，如果您愿意依赖于int8_t成为字符类型——即char或的别名signed char——那么以这种方式完成工作是完全标准的：

uint8_t u8 = /* ... */;
int8_t  i8 = *(int8_t *)&u8;

memcpy()与另一个答案中提出的替代方案相比，编译器更有可能将其优化掉，但与memcpy替代方案不同的是，如果int8_t结果不是字符类型，则该方案正式具有未定义的行为。另一方面，这种方法和memcpy()方法都依赖于提供 type 的实现int8_t，甚至比不提供的实现更不可能int8_t是实现提供的 anint8_t不是字符类型。

于 2019-02-07T22:38:08.160 回答
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两者i8 = u8;都i8 = *(int8_t *)&u8;可以在任何实际存在并提供该int8_t类型的系统上工作。

它们在这两种情况下都依赖于实现定义的选择，但是没有人会使用在这些情况下没有做出明显选择的实现（在很大程度上是因为很多现有代码也依赖于这些选择）。有可移植性，然后有修改你的代码以迎合永远不会存在的系统。

于 2019-02-07T22:20:04.327 回答