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我在编写一个试图打印 UTF-8 字符的组成字节值的程序时遇到了这个问题。

这是我为测试各种~0操作而编写的程序：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("%x\n", (char)~0); // ffffffff
    printf("%x\n", (unsigned char)~0); // ff
    printf("%d\n", sizeof(char) == sizeof(unsigned char)); // 1
    printf("%d\n", sizeof(char) == sizeof(unsigned int)); // 0
    printf("%d\n", (char)~0 == (unsigned int)~0); // 1
}

我很难理解为什么char会在产生int-sized 值时unsigned char产生char-sized 值。

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当将小于的类型传递int给可变参数函数printf时，它会被提升为type int。

在第一种情况下，您传递char的值为 -1，其表示（假设 2 的补码）为 0xff。这被提升为int值为 -1 和表示 0xffffffff，所以这就是打印的内容。

在第二种情况下，您传递的unsigned char值为 255，其表示形式为 0xff。这被提升为int值 255 和表示 0x000000ff，所以这就是打印的内容（没有前导零）。

于 2022-02-25T18:12:43.980 回答
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它们不会产生不同宽度的值。它们产生的值具有不同数量的设置位。

在您的 C 实现中，它显示int为 32 位并char已签名。我将在此答案中使用这些，但读者应注意 C 标准允许其他选择。

我将使用十六进制来表示代表值的位。

在(char)~0，0是一个int。~0然后有位FFFFFFFF。在 32 位二进制补码int中，这表示 -1。(char)将其转换为char.

此时，我们有一个char值为 -1 的值，用位 FF 表示。当它作为参数传递给 时printf，它会自动转换为int。由于其值为 -1，因此将其转换为int值为 -1 的值。代表的位int是 FFFFFFFF。你要求printf用%x. 从技术上讲，这是一个错误。%x是 for unsigned int，但您的printf实现将位 FFFFFFFF 格式化，就好像它们是 一样unsigned int，产生“ffffffff”的输出。

在(unsigned char)~0)中，~0再次具有值 -1 用位 FFFFFFFF 表示，但现在强制转换为unsigned char。转换为无符号整数类型需要模M，其中M比该类型的最大值大一，因此 8 位为 256 unsigned char。在数学上，转换为 -1 + 1•256 = 255，即起始值加上将值带入 范围所需的 256 的倍数unsigned char。结果是255。实际上是取低八位来实现的，所以FFFFFFFF就变成了FF。然而，在 中unsigned char，位 FF 表示 255 而不是 -1。

现在我们有一个unsigned char值为 255 的值，用位 FF 表示。将其传递给会printf导致自动转换为int. 由于其unsigned char值为 255，因此转换int为 255。当您要求printf将其格式化为%x（上面的错误）时，printf将其格式化为位为unsigned int，产生“ff”的输出。

于 2022-02-25T18:23:45.810 回答
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在这两个电话中

printf("%x\n", (char)~0); // ffffffff
printf("%x\n", (unsigned char)~0); // ff

由于整数提升，表达式(char)~0)和(unsigned char)~0)被转换为类型。int

在使用的系统中，类型char表现为 type signed char。因此，当表达式提升为 type 时，会传播此表达式中的符号位int。

另一方面，在整数提升之前，由于转换为无符号类型，此表达式(unsigned char)~0具有类型。unsigned char因此，当表达式提升为 type 时，不会传播任何符号位int。

请注意，转换说明符x应用于 unsigned int 类型的对象。所以 printf 的第一次调用应该写成

printf("%x\n", ( unsigned int )(char)~0);
于 2022-02-25T18:17:07.990 回答