为什么在 C++ 中将有符号字符分配给无符号字符时从 256 中减去？

如何解决为什么在 C++ 中将有符号字符分配给无符号字符时从 256 中减去？

在 Bjarne 的“The C++ Programming Language”一书中，给出了以下关于字符的代码：

signed char sc = -140;
unsigned char uc = sc;
cout << uc // prints 't'

1Q) 个字符在我的硬件中是 1 字节（8 位）。 -140 的二进制表示是什么？是否可以使用 8 位表示 -140。我认为在考虑签名字符时，范围保证至少为 [-127...127]。怎么可能用 8 位表示 -140？

2Q) 假设这是可能的。当 140 分配给 uc 时，为什么我们要从 sc 中减去 uc？这背后的逻辑是什么？

编辑：我写了 cout << sizeof (signed char) 并且它产生了 1（1 个字节）。我把这个精确到 signed char 的字节大小。

EDIT 2： cout << int {sc } 给出输出 116。我不明白这里发生了什么？

解决方法

将 -140 分配给 signed char 的结果是实现定义的，就像它的范围一样（即参见手册）。一个非常常见的选择是使用环绕式数学：如果它不适合，加或减 256（或相关的最大范围）直到适合。

由于 sc 的值为 116，而 uc 也可以保存该值，因此该转换是微不足道的。当我们将 -140 分配给 sc 时，不寻常的事情已经发生了。

,

首先：除非您正在编写需要位表示操作的非常低级的东西 - 避免编写像瘟疫一样的代码。它难以阅读、容易出错、令人困惑，并且经常表现出实现定义/未定义的行为。

回答你的问题：

代码假设您在一个平台上，其中 signed char 和 unsigned char 类型有 8 位（尽管理论上它们可以有更多）。并且硬件具有 "two's complement" 行为：N 位整数类型的算术运算结果的位表示总是模 2^N。这也指定了如何将相同的位模式解释为有符号或无符号。现在，-140 模 2^8 是 116 (01110100)，因此位模式 sc 将成立。解释为有符号字符（-128 到 127），这仍然是 116。

unsigned char 也可以表示 116，因此第二个赋值的结果也是 116。

116 是字符 t 的 ASCII code；和 std::cout 将 unsigned char 值（低于 128）解释为 ASCII 代码。所以，这就是打印出来的内容。