C++ 将 char 转换为 short

Question

请原谅我这个新手问题。我最近发现将 char 转换为 short 时有一件奇怪的事情。基本上，如果 char 溢出，当转换为 short 时，二进制数前面加上 11111111。如果 char 没有溢出，它将加上 00000000.

例如，

char a = 130;
short b = (short)a;
printf("%hhx\n", a);
printf("%hx\n", b);

打印

82
ff82

同时

char a = 125;
short b = (short)a;
printf("%hhx\n", a);
printf("%hx\n", b);

打印

7d
7d

因此，在进行转换时，在决定将其转换为什么二进制数之前是否检查变量类型和值（决定 b/w 在 0xFF 或 0x00 之前）？这背后有什么原因吗？似乎总是 (short)a & 0x00FF 是个好习惯？

Answer 1

char a = 130;

很有可能char在你的系统上是8位的，我们可以根据输出结果猜测它是一个有符号类型。在这种情况下，char 的最大可表示值是 127。130 大于 127，因此它不可表示。在这种情况下，转换后的值将是与 130 模 128 一致的可表示值，即 -126。当您转换为两个字节 short 时，值保持不变 -126。 ff82 是 -126 表示为两个字节的二进制补码的方式。

It seems always doing (short)a & 0x00FF would be a good practice?

如果您这样做，那么 b 的值将与 a 的值 (-126) 不同 (130)。获得一个结果而不是另一个结果是一种“良好做法”吗？这取决于你需要什么样的结果。

位掩码只对无符号类型有意义。

将无法表示的值分配给有符号整数类型很少有意义。

Answer 2

继续阅读：2's complement负数如何以二进制编码。

在signed char中，假设一个 8 位字符宽度和 2 的补码拱形，一个字符可以包含 -128 到 +127 之间的值。

当你说：

char a = 130;

超出范围。

130 作为 32 位二进制整数是：00000000 00000000 00000000 10000010

在十六进制中，它是：00 00 00 82。这就是您的 82 值的来源。

当 int(130) 转换为 char 时，它基本上只是将最后一个字节的位全部砍掉：10000010.

因此 char a = <binary:10000010> 在 2 的补码运算中是 -126。

因此，当您分配 short b = a 时，您只是将 -126 分配给了一个短片。

在 2 的补码架构中，当负数被提升为更大的类型时，它会被“符号扩展”。也就是说，如果 signed char 的最高有效位是 1，那么当它被转换为 short 时，额外的字节也会以 1 开头。也就是说，-126 作为 16 位二进制是：11111111 10000010 或 0xff82

尝试将 a 声明为 unsigned char，您应该会得到不同的结果。

C++ 将 char 转换为 short

C++ casting char into short

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short