当十六进制值（超过 0x7f）分配给（有符号）char 时，C 中的奇怪行为

Question

当将十六进制值“0x000000a1”分配给（有符号）char 时，char 等于“0xffffffa1”。谁能解释一下这种奇怪的行为吗？

void main(){
    char testVar = 0x000000a1;

    printf("%x \n",testVar); //prints ffffffa1
    printf("%d \n",testVar); //prints -95

}

当您初始化无符号字符时，它会按预期工作

void main(){
    unsigned char testVar = 0x000000a1;

    printf("%x \n",testVar); //prints a1
    printf("%d \n",testVar); //prints 161

}

当您分配 ASCII 限制 127（或 0x7f）内的值时，也可以按预期工作

void main(){
    unsigned char testVar = 0x7f;

    printf("%x \n",testVar); //prints 7f
    printf("%d \n",testVar); //prints 127

}

问完问题后我现在明白了：

不能将 0x000000a1 分配给字符，因为字符只有 2 个字节长。您只分配 a1 部分。
有符号值的第一位表示是否为负数（1000 0000 是负数，等于 -128。0111111 不是负数，等于 127）
由于某种原因 printf 需要将 char 变量扩展为 int 才能输出值。
当 printf 将有符号 char 转换为 int 时，它会识别 char 何时为负数，因此通过用 1 而不是 0 扩展来保留负值。（1000 0000b（-128dez）扩展到 1111 1111 ... 1111 1111 1000 0000b（仍然是 -128dez））

Answer 1

不能将 0x000000a1 分配给字符，因为字符只有 2 个字节长。您只分配 a1 部分。

A

char

根据定义always 1 字节大。（不过，在外来系统上它可能有超过 8 位。）这里的关键不是

char

具有实现定义的签名：它可以是有符号的或无符号的，具体取决于编译器。 char 默认情况下是签名还是未签名？显然在你的情况下它是签名的。

值前面的零数量没有丝毫影响，也不影响类型。他们所做的只是愚弄程序员，认为他们有一定的意义。

有符号值的第一位表示是否为负数（1000 0000 为负数，等于 -128。0111111 不是负数，等于 127）

是的，如果是 MSB。

将

0xa1

赋值给

signed char

时会发生什么也是特定于编译器的。在主流系统上，这将导致负的二进制补码值

-95

十进制。

或者某些原因 printf 需要将 char 变量扩展为 int 才能输出值。

printf

是一个可变参数函数（可变数量的参数），对于这些函数，有一个特殊的隐式类型提升规则，称为“默认参数提升”。当将小整数类型（例如

char

或

short

）传递给可变参数函数时，它总是会隐式提升为

int

。（当通过

float

时，它将晋升为

double

。）

当 printf 将有符号 char 转换为 int 时，它会识别 char 何时为负数，因此通过用 1 而不是 0 扩展来保留负值

正确。在此促销期间，如果您的原始类型已签名且具有负值，则会尊重这一点并保留符号，即所谓的“符号扩展”。因此，在事物的二进制表示中，您得到的是

char

0xffffffa1 = 仍然 -95，而不是（有符号）

int

0xa1 = -95。

然后你用

%x

对 printf 撒谎，告诉它需要一个

unsigned int

参数。严格来说，这是未定义的行为，但任何明智的编译器都会将

int

转换为

unsigned int

，这是一个明确定义的转换，留下 0xffffffa1 但现在它是无符号表示，因此它等于十进制值 4294967201。