c - 将 char 转换为 int 时出现意外行为

Question

我在将 char 转换为 unsigned int 时遇到意外行为。有时剩余位用 0 填充，有时用 1 填充。

在 gcc 4.9.2 上测试的简单程序

unsigned int test_1 = 0x01;
unsigned int test_2 = (char)(0x01);
unsigned int test_3 = 0xc3;
unsigned int test_4 = (char)(0xc3);

输出为

00000000 00000000 00000000 00000001 
00000000 00000000 00000000 00000001 
00000000 00000000 00000000 11000011 
11111111 11111111 11111111 11000011

我期望“空白”位填充 0 而不是 1。

预期输出:

00000000 00000000 00000000 00000001 
00000000 00000000 00000000 00000001 
00000000 00000000 00000000 11000011 
00000000 00000000 00000000 11000011

<小时/>

完整代码如下:

#include "stdio.h"

#define binary_p( x ) printBits(sizeof(x),&x)

void printBits(size_t const size, void const * const ptr)
{
    unsigned char *b = (unsigned char*) ptr;
    unsigned char byte;
    int i, j;

    for (i=size-1;i>=0;i--)
    {
        for (j=7;j>=0;j--)
        {
            byte = (b[i] >> j) & 1;
            printf("%u", byte);
        }

            printf(" ");
    }
     puts("");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    unsigned int test_1 = 0x01;
    unsigned int test_2 = (char) (0x01);
    unsigned int test_3 = 0xc3;
    unsigned int test_4 = (char) (0xc3);

    binary_p(test_1);
    binary_p(test_2);
    binary_p(test_3);
    binary_p(test_4);

    return 0;
}

Answer 1

在这种情况下:

unsigned int test_3 = 0xc3;

常量0xc3的类型为int。它的值 (195) 位于 int 的正范围内，因此当它通过赋值转换为 unsigned int 时，它会保留该值。

对于本例:

unsigned int test_4 = (char)(0xc3);

该值首先被转换为char。假设 char 是 8 位，并且 2 的补码表示用于负数，则该表示落入负数范围 (-61)。因此，当转换为更大的类型时，添加的额外位将被设置为 1，以保留相同的负值。