C/C++ 将 64 位整数转换为 char 数组答案

【问题标题】：C/C++ Converting a 64 bit integer to char arrayC/C++ 将 64 位整数转换为 char 数组
【发布时间】：2015-09-01 15:35:02
【问题描述】：

我有以下简单的程序，它使用联合在 64 位整数与其对应的字节数组之间进行转换：

union u
{
  uint64_t ui;
  char c[sizeof(uint64_t)];
};

int main(int argc, char *argv[])
{
  u test;
  test.ui = 0x0123456789abcdefLL;
  for(unsigned int idx = 0; idx < sizeof(uint64_t); idx++)
    {
      cout << "test.c[" << idx << "] = 0x" << hex << +test.c[idx] << endl;
    }
  return 0;
}

我期望的输出是：

test.c[0] = 0xef
test.c[1] = 0xcd
test.c[2] = 0xab
test.c[3] = 0x89
test.c[4] = 0x67
test.c[5] = 0x45
test.c[6] = 0x23
test.c[7] = 0x1

但我实际得到的是：

test.c[0] = 0xffffffef
test.c[1] = 0xffffffcd
test.c[2] = 0xffffffab
test.c[3] = 0xffffff89
test.c[4] = 0x67
test.c[5] = 0x45
test.c[6] = 0x23
test.c[7] = 0x1

我在带有 GCC 的 Ubuntu LTS 14.04 上看到了这一点。

一段时间以来，我一直在努力解决这个问题。为什么 char 数组的前 4 个元素显示为 32 位整数，并在它们前面加上 0xffffff？为什么只有前 4 个，为什么不是全部？
有趣的是，当我使用数组写入流（这是整个事情的最初目的）时，会写入正确的值。但是通过char比较数组char显然会导致问题，因为前4个char不等于0xef、0xcd等等。

【问题讨论】：

转换为(char*) 然后读取4个字节...？
没有变化。此外，我总是可以用 0x000000ff 屏蔽字符以获得预期值。我只是对这种行为背后的原因感兴趣。
显然您的实现已签名字符。普通整数提升将符号扩展。
我认为这是因为 test.c 是 int 类型，这将是 16 位、32 位或 64 位字，具体取决于内核构建的体系结构......有点不过，猜测一下，我需要掸掉我的 C++ 帽子！此外，对于 @ewd 的评论，您可能希望将其明确转换为 (unsigned int) 或 (unsigned char)。
嘿，解决了！谢谢！

标签： c++ gcc memory 64-bit

【解决方案1】：

使用char 不是正确的做法，因为它可能是signed 或unsigned。使用unsigned char。

union u
{
  uint64_t ui;
  unsigned char c[sizeof(uint64_t)];
};

【讨论】：

这样就解决了。现在的问题是，将数组写入流会产生错误，因为流只接受char * 而不是unsigned char *，而且我不太喜欢一直使用reinterpret_cast...
@tickferno，如果您需要帮助，请发布另一个专门解决流媒体问题的问题。

【解决方案2】：

char 被提升为 int，因为前置的一元 + 运算符。 .由于您的chars 是signed，因此设置为1 的最高元素将被解释为负数并提升为具有相同负值的整数。有几种不同的方法可以解决这个问题：

删除+：... << test.c[idx] << ...。这可能会将 char 打印为字符而不是数字，因此可能不是一个好的解决方案。
将c 声明为unsigned char。这会将其提升为unsigned int。
在通过之前显式转换+test.c[idx]：... << (unsigned char)(+test.c[idx]) << ...
使用二进制 &:... << +test.c[idx] & 0xFF << ... 将整数的高字节设置为零。无论如何提升char，这只会显示最低位字节。

【讨论】：

char 在
删除一元 + 运算符会“直接”打印字符，但我对它们的实际十六进制值感兴趣（否则十六进制运算符无济于事）。以下也失败了：test.c[0] == 0xef
好电话。相应地进行了编辑。

【解决方案3】：

当 char value > 0x7f 转换为 int 时，使用 unsigned char 或使用 test.c[idx] & 0xff 以避免符号扩展。

【讨论】：

【解决方案4】：

它是无符号字符与有符号字符及其转换为整数

【讨论】：

【解决方案5】：

一元加号导致char 提升为int（整体提升）。因为您已经签署了字符，所以该值将按原样使用，其他字节将反映这一点。

只有四个是整数是不正确的，它们都是。您只是没有从表示中看到它，因为没有显示前导零。

使用unsigned chars 或& 0xff 进行促销以获得所需的结果。

【讨论】：