将char转换为short时如何避免使用0xFF前缀？

Question

当我做：

cout << std::hex << (short)('\x3A') << std::endl;
cout << std::hex << (short)('\x8C') << std::endl;

我期待以下输出：

3a
8c

但相反，我有：

3a
ff8c

我想这是由于char - 更确切地说是签名的char-存储在内存中的方式：低于0x80的所有内容都不会被加前缀;另一方面，值0x80及以上将以0xFF为前缀。

当给出signed char时，如何获得其中实际字符的十六进制表示？换句话说，如何为\x3A获得0x3A，为\x8C获得0x8C？

我认为条件逻辑不适合这里。虽然我可以在需要时从生成的short中减去0xFF00，但它似乎不太清楚。

Answer 1

如果以十进制而不是十六进制查看它，您的输出可能更有意义：

std::cout << std::dec << (short)('\x3A') << std::endl;
std::cout << std::dec << (short)('\x8C') << std::endl;

输出：

58
-116

这些值被转换为short，因此我们（最常见的）处理16位值。 -116的16位二进制表示是1111 1111 1000 1100，它以十六进制变为FF8C。因此，根据您的要求，输出是正确的（在char为有符号类型的系统上）。因此，char存储在内存中的方式并不多，但更多的是解释位的方式。作为无符号值，8位模式1000 1100表示-116，并且转换为short应该保留该值，而不是保留位。

您想要的十六进制8C输出对应（对于short）到十进制值140。要从8位中获取该值，必须将该值解释为无符号8位值（因为最大有符号8位值为127）。所以数据需要被解释为unsigned char才能扩展到short的某种味道。对于像示例代码中的字符文字，这将如下所示。

std::cout << std::hex << (unsigned short)(unsigned char)('\x3A') << std::endl;
std::cout << std::hex << (unsigned short)(unsigned char)('\x8C') << std::endl;

最有可能的是，真正的代码会有变量而不是字符文字。如果是这种情况，那么将该变量声明为unsigned char类型可能更方便，而不是转换为unsigned char。根据您想要查看其十六进制值的事实，这可能是您应该使用的类型。不是确定的，但这确实表明该值仅被视为数据的一个字节而不是数字，这表明无符号类型是合适的。你看过std::byte吗？

另一个狡猾的想法：以下也给出了所需的输出作为使用unsigned char变量的合理传真。

#include <iostream>

unsigned char operator "" _u (char c) { return c; } // Suffix for unsigned char literals

int main()
{
    std::cout << std::hex << (unsigned short)('\x3A'_u) << std::endl;
    std::cout << std::hex << (unsigned short)('\x8C'_u) << std::endl;
}

Answer 2

一个更直接的方法是将signed char投射到unsigned char。换句话说，这个：

cout << std::hex << (short)(unsigned char)('\x3A') << std::endl;
cout << std::hex << (short)(unsigned char)('\x8C') << std::endl;

产生预期的结果：

3a
8c

但不确定这是否特别清楚。