在 { } | 内缩小从 int 到 char 的转换char 的签名问题

Question

查看char 在vector<char> 和独立char 的情况下的行为：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> someInts = {2, 3, 1 + 5};
    // I can perform operations   ^^^^^   inside the braces in this case

    // vector<char> someChars = {'a', 'b', 'r' + 'z'};
    // But doing the same in case of char  ^^^^^^^^^  gives an error

    // However, it works for a standalone char
    char ch = 'r' + 'z';
    cout << ch;
    // Value^^^is '∞' as expected
}

取消注释 vector<char> 行给出：

错误：在 {}

内将“236”从“int”缩小到“char”

这就是问题所在。

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然后我阅读了 List Initialization 的this 文档，看到了可能与此问题有关的以下内容：

缩小转化范围

list-initialization 通过以下方式限制允许的隐式转换 禁止：

• 许多其他原因
• 从整数或无作用域枚举类型转换为不能表示原始所有值的整数类型，除非在 source 是一个常量表达式，其值可以精确存储 在目标类型中

它让我理解了错误消息（我猜），我将 vector<char> 更改为 vector<unsigned char> 并且它起作用了：

vector<unsigned char> someChars = {'a', 'b', 'r' + 'z'};
for (char ch : someChars)
    cout << '_' << ch;

输出：_a_b_∞

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所以，我的问题是：

1. 如果char 的签名 是问题所在，那么char 的独立版本在这种情况下如何工作？参考stackoverflow上的this线程，同一个编译器如何为vector<char>选择signed char，为unsigned char选择char？

2. 如果我对问题的推断是错误的，那么这个问题背后的正确原因是什么？

Answer 1

1+5 是一个int，所以使用它来初始化一个vector<int> 条目没有问题。

'r' + 's' 是一个int (236)，它超出了您系统上char 的范围。所以存在一个问题，试图使用它来初始化vector<char> 条目。这正是列表初始化不允许缩小转换的规则所设计的那种情况。

vector<char> x = { 'a', 'b', 123456 }; 会出现同样的错误

独立的char 具有与signed char 或unsigned char 相同的属性，它是实现定义的，并且一些编译器有一个可供选择的开关（例如，GCC 上的-funsigned-char）。需要明确的是，无论哪种情况，它仍然是一个独特的类型。

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用你的话来说，char 确实在这两种情况下都被签名了，正如 Nathan Oliver 在 cmets 中解释的那样。问题是您错误地认为独立的char 在您的情况下是未签名的。仅仅因为 char ch = 'r' + 'z'; 已编译并没有表明它是未签名的。您可能认为它是未签名的，因为 'r' + 'z' == 236 不适合 signed char。不，它确实适合 signed char，原因如下：

char ch = 'r' + 'z'; 是超出范围的转换。从 C++20 开始，结果将是 -20（假设普通字符是 8 位签名的，如您之前的错误消息所示，并且系统使用 ASCII 编码），在此之前，结果是实现定义的。

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所以，不要假设事情。如果您对系统上的 char 是已签名还是未签名感到困惑，只需检查 CHAR_MIN。