为什么这个增加 uint8_t 的代码包含`& 0xFF`？答案

【问题标题】：Why does this code for incrementing an uint8_t include `& 0xFF`?为什么这个增加 uint8_t 的代码包含`& 0xFF`？
【发布时间】：2015-04-04 01:34:29
【问题描述】：

在阅读 Xilinx 的一些 DMA 示例代码时，我发现了这段代码：

value = (value + 1) & 0xFF

其中 value 是一个 uint8_t。

& 0xFF 的意义何在？为什么不直接写value = value + 1？

【问题讨论】：

标签： c

【解决方案1】：

我的猜测是，即使value 是不是 1 字节（8 位）类型，这段代码也能正常工作。位掩码0xFF 确保只保留值的最后一个字节。

【讨论】：

1 字节我猜你的意思是 8 位。那个程序员很可能过去被一个非 8 位的 char 咬过，后来他把 char 改成了 uint8_t 但保留了掩码。
@user3528438：是的，我也认为发生了这样的事情。但我们可能永远不会知道...
在赋值期间转换回uint8_t 已经确保只保留值的最后一个字节。所以我不相信这个答案是正确的。更有可能的是，屏蔽是为了消除由整数提升引起的编译器警告。看我的回答。
@Lundin ：掩码不会抑制警告，赋值右侧的表达式类型是int。您需要显式强制转换来抑制警告（如果您有警告的话；静态分析工具当然可以生成警告，但大多数编译器不会）。无论值的整数类型如何，掩码都能确保预期值，这可能会在维护期间发生变化..
@Clifford 我知道至少有一个编译器（Freescale Codewarrior）会发出这样的警告，你可以在那个编译器上用 0xFF 掩码解决它。因为编译器可以判断该值永远不会大于 255，因此优化了整个整数提升。编译器不需要执行整数提升，只要它可以推断出省略提升不会影响程序的行为。

【解决方案2】：

当您想避免implicit type promotions 出现问题时，或者当您只是想证明您在编写代码时考虑了隐式提升时，这种代码很常见，这是一种良好的编程习惯。

uint8_t 是一个小整数类型，因此无论何时在表达式中使用它时都始终提升为int。 (value + 1) 的结果总是int。

如果没有屏蔽，一些编译器会给出警告，例如“试图将 int 存储在 uint8_t 中”。我在几个编译器上遇到过这样的警告。理论上int & 0xFF 仍然是一个 int，但由于它的值不能大于 0xFF，编译器很可能能够将类型优化到 uint8_t，警告就会消失。

或者，您可以编写 value = (uint8_t)(value + 1u);，其含义相同（但它是代码的 MISRA-C 兼容版本）。

【讨论】：

为了完整起见，这称为“应用掩码”。通过使用 0xFF (255) 执行“逻辑与”操作，您将关闭任何会使值大于掩码的位。因此，这充当递增值，如果溢出此值，则将其重置为 255。
@user2010913 你的意思是 0，而不是 255。
@Quentin，0xFF 是 255，如果值溢出 255，它将始终是 255（不是 0）
@user2010913 如果值达到 0x100 (256)，则 1 将被切断，因此它会返回 0。还是我疯了？
@user2010913 这完全不正确......它是按位/二进制 AND。十进制值没有任何意义，它只是掩盖了该值的 8 个最低有效位。如果八个 lsb 值中的任何一个是二进制值，它们将被保留。如果 8 个 lsb 之外有任何二进制，它们将被丢弃。这（应该）是非常基本的东西......不需要解释，你应该能够安全地假设 C 程序员理解二进制算术。