负符号 8 位整数的十六进制表示

如何解决负符号 8 位整数的十六进制表示

在我的程序的一部分中，我必须管理有符号的 8 位整数。我可以使用 printf 和 %d 格式将它们显示为小数。

但是，当涉及到十六进制表示时，负 int8_t 变量的格式不是显示为 8 位十六进制 (0xXX) 而是显示为 32 位 十六进制 (0xFFFFFFXX)。

这是描述我的问题的代码片段：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main()
{
    int8_t value = 0;
    
    printf("t = %d = 0x%02X\n",value,value);
    t = 127;
    printf("t = %d = 0x%02X\n",value);
    t = -128;
    printf("t = %d = 0x%02X\n",value);
    
    return 0;
}

编译和执行给出：

t = 0 = 0x00
t = 127 = 0x7F
t = -128 = 0xFFFFFF80

我想得到 0x80 而不是 0xFFFFFF80。我做错了什么？如何将负有符号的 8 位整数显示为 8 位十六进制？

解决方法

有问题的“符号扩展”正在发生，因为对于您的 %X 格式说明符，预期的参数类型是 int 大小，因此您的 int_8 参数，在适当提升（和符号扩展），然后打印为“全尺寸”无符号整数。

可以通过在格式中添加 hh 长度修饰符来防止后面的部分，这表明相应的参数是 char 大小，因此只会打印最低有效字节：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main()
{
    int8_t value = 0;

    printf("t = %d = 0x%02hhX\n",value,value);
    value = 127;
    printf("t = %d = 0x%02hhX\n",value);
    value = -128;
    printf("t = %d = 0x%02hhX\n",value);

    return 0;
}

Further Reference

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注意：正如此处的评论和其他答案中所指出的，对 signed 类型的参数使用 %X 格式说明符（带或不带长度修饰符）从形式上讲，是未定义的行为（尽管它可能适用于绝大多数现代系统）。

为了避免这种潜在的 UB，实现目标的更好方法是显式将您的 int8_t 参数强制转换为无符号等效值（具有相同的位大小 – 或 { {1}}，就您而言）。然后，当应用“默认参数提升”时，它将不带符号扩展执行（因为 uint8_t 的所有可能值都可以在 { {1}});因此，无需在您的格式中添加 uint8_t 长度修饰符，因为不会设置结果 int 值的高（添加）位。

此代码以明确定义的方式提供您想要的结果：

hh

,

当小于 int 的整数类型被传递给像 printf 这样的可变参数函数时，它们会提升类型为 int。因此，值为 -1 且表示为 0xff 的 int8_t 变为值为 -1 且表示为 0xffffffff 的 int。

这就是为什么您在使用 %x 时会看到您的值，它期望并打印一个 int。要表明您正在打印一个 char 值，请使用 %hhx，它会在打印前将该值转换为 char。

printf("t = %d = 0x%02hhX\n",value);

或者，您可以将值强制转换为 uint8_t 以更好地匹配 %x 的预期：

printf("t = %d = 0x%02X\n",(uint8_t)value);

,

此代码有 undefined behaviour。 %X 格式说明符的行为仅由类型为 unsigned int 的参数的情况的语言标准定义。您提供了一个 int8_t。

在实践中，您可能（但不能保证）发现 printf 函数试图从存储整数参数的位置读取 unsigned int，您所看到的对应于如何位置被 int8_t 值填充。

,

这是因为整数参数的默认提升。您需要使用正确的格式说明符和强制转换：

int main(void)
{
    int8_t value = 0;
    
    printf("t = %d = %02" PRIx8 "\n",value);
    value = 127;
    printf("t = %d = 0x%02" PRIx8 "\n",(uint8_t)value);
    value = -128;
    printf("t = %d = 0x%02" PRIx8 "\n",(uint8_t)value);
    
    return 0;
}

https://godbolt.org/z/jMqhz5156

,

我想得到 0x80 而不是 0xFFFFFF80。

0x80 表示值 +128₁₀。

要将 -128 打印为 0x80 而没有未定义的行为，请不要尝试使用 "%X" 打印负数。先转换成正数。

t = -128;
// printf("t = %d = 0x%02X\n",value); 
printf("t = %d = 0x%02X\n",(uint8_t) value); 

(uint8_t) value 通过添加 256 转换 int8_t 负值。将 uint8_t 传递给 ... 参数将转换为 int，其值在 [0.. .255]。

"%X" 需要一个 unsigned。将 int 传递给读取为 ... 的 unsigned 参数是可以的，只要根据 C17dr §6.5.2.2 6 的规定，该值在两者中都可以表示（例如正数）。>

迂腐，不要依赖§6.5.2.2 6：

printf("t = %d = 0x%02X\n",(unsigned) (uint8_t) value);