c - 有符号整数的平台独立存储

Question

我想以独立于平台的方式将有符号整数值写入文件。

如果它们是未签名的，我将使用 endian(3) 将它们从主机字节顺序转换为 LE(或 BE)函数族。

虽然我不确定如何处理有符号整数。如果我将它们转换为无符号值，我会丢失符号，因为 C 标准不保证

(int) ((unsigned) -1)) == -1

另一种选择是我将指针转换为该值(即，将字节序列重新解释为无符号)，但我不相信在那之后转换字节顺序会给出任何合理的结果。

独立于平台的有符号整数存储的正确方法是什么？

更新:

• 我知道在实践中，几乎所有架构都使用二补码表示，这样我就可以无损地在有符号整数和无符号整数之间进行转换。然而，这个问题更偏向于理论。

• 推出我自己的整数表示法(将十进制字母存储为 ascii 字符，或单独存储符号位)当然是一种解决方案。但是，如果有一种方法可以在不完全放弃 native 二进制表示的情况下起作用，我很感兴趣。

Answer 1

最简单的解决方案:

对于写作，只需转换为无符号并使用您的无符号字节序转换函数。

为了读回值，首先将它们读入一个无符号变量，并检查是否设置了高位，并进行一些算术运算以使转换定义明确:

uint32_t temp;
int32_t dest;
if (temp > INT32_MAX) dest = -(int32_t)(-temp-1)-1;
else dest = temp;

作为一个额外的好处，一个好的编译器在一个健全的系统(即一个二进制补码系统，其中实现定义的无符号转换是“正确的”)将首先优化 -(int32_t)(-temp-1 )-1 到 (int32_t)temp，然后将条件的两个分支(现在都包含相同的代码)优化为没有分支的单个代码路径。