signed 和 unsigned char 之间的比较

Question

我几乎认为这是一个愚蠢的问题……但我真的找不到答案。所以我在这里问这个问题。

为了学习隐式类型转换，我在 C 上运行以下代码。

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned char i;
    char cnt = -1;

    int a[255];

    for (int k = 0; k < 255; k++)
    {
        a[k] = k;
    }
    for (i = cnt - 2; i < cnt; i--)
    {
        a[i] += a[i + 1];
        printf("%d\n", a[i]);
    }

    return 0;
}

当我运行这个程序时，没有任何反应。

我在第一次迭代时发现for-loop的循环条件为false，所以程序立即退出了for-loop。

但是，我不明白为什么。

据我所知，C 在分配或比较不同类型的变量时会进行隐式转换。所以我认为 i = cnt - 2 ，减号操作使值 -3，然后隐式转换为 i 分配值 253。

那么，条件i < cnt不应该吗？是真的，因为(由于有符号和无符号字符的比较，通过 cnt 的另一个隐式转换)253 小于 255？

如果不是，为什么这是错误的？是否有我遗漏的内容或是否有我不知道的异常(exception)情况？

Answer 1

你的问题一点也不蠢。您接近解决方案:i被赋值为 -3但是隐式转换为 i 的类型, unsigned char , 将值更改为 253 .

为了更准确的解释，您的测试代码中存在多个问题:

• char根据平台和编译器配置，可以签名或未签名，所以 char cnt = -1;可以存储值 -1或 255进入cnt ，或者如果 char 甚至是其他值无符号且多于 8 位。

• for (i = cnt - 2; i < cnt; i--) 的行为还取决于是否char默认情况下是签名还是未签名:

  • 在所有情况下，测试 i < cnt计算时将两个操作数都转换为 int (或 unsigned int 在极少数情况下 sizeof(int)==1 )。如果int可以表示类型的所有值 char和 unsigned char ，此转换不会更改值。

  • 如果 char无符号且有 8 位，cnt具有值 255所以i用值 253 初始化循环运行 254 次 i来自 253下降到 0 , 然后 i--存储值 255再次进入i ，为此测试i < cnt评估为假。循环打印 507 , 然后 759 , ... 32385 .

  • 如果 char已签名且有 8 位，您的系统可能就是这种情况，cnt具有值 -1和 i用值 -3 初始化转换为 unsigned char ，即 253 .初试i < cnt评估为 253 < -1 ，这是错误的，导致立即跳过循环体。

你可以强制char通过为编译器提供适当的标志(例如:gcc -funsigned-char)默认情况下未签名并测试行为如何变化。使用Godbolt's compiler explorer , 你可以看到 gcc仅生成 2 条指令以在有符号(默认)情况下返回 0，在无符号情况下返回预期输出。