有符号和无符号字符

Question

为什么 signed char 和 unsigned char 两个具有相同值的字符不相等？

char a = 0xfb; 
unsigned char b = 0xfb;
bool f;
f = (a == b); 
cout << f;

上面代码中，f的值为0。
为什么 a 和 b 具有相同的值？

Answer 1

• （有符号）char 的取值范围是 [-128, 127]。 （C++14 将 -127 作为下限）。
• unsigned char 的取值范围是 [0, 255]

您要分配给这两个变量的是十进制的 251。由于 char 无法保持该值，您将遭受值溢出，正如以下警告告诉您的那样。

warning: overflow in conversion from 'int' to 'char' changes value from '251' to ''777777773'' [-Woverflow]

因此 a 可能会保持值 -5 而 b 将是 251 并且它们确实不相等。

Answer 2

f 的值，事实上，程序的行为，是 实现定义的。

从 C++14 开始¹，对于 signed char，并假设 CHAR_MAX 是 127 , a 可能会是 -5。正式地说，如果 char 是 signed 并且数字不适合 char，则转换是实现定义的或引发实现定义的信号。

b 是 251.

用于比较 a == b（并保留 char 是比 int 更窄的类型的假设） 两个 参数都被转换至 int，因此保留了 -5 和 251。

那是 false，因为数字不相等。

最后，请注意，在 char、short 和 int 大小相同的平台上，您的代码的结果将是 true（ == 将是 unsigned 类型）！这个故事的寓意：不要混淆你的类型。

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¹ C++14 去掉了 1 的补码和符号大小 signed char.

Answer 3

没有接受小于 int 的整数的算术运算符。因此，两个 char 值都首先提升为 int，请参阅 整体提升 了解全部详情。

char 在您的平台上签名，因此 0xfb 被提升为 int(-5)，而 unsigned char 被提升为 int(0x000000fb)。这两个整数比较不相等。

另一方面，[basic.fundamental]中的标准要求所有char类型占用相同的存储量，并具有相同的对齐要求；也就是说，它们具有相同的对象表示，并且对象表示的所有位都参与值表示。因此，memcmp(&a, &b, 1) == 0 是 true.