C++ 11 int8_t 错误输入/输出答案

【问题标题】：C++ 11 int8_t buggy input/outputC++ 11 int8_t 错误输入/输出
【发布时间】：2018-06-06 22:24:42
【问题描述】：

这是我程序中的一段代码。我正在使用int8_t 数据类型，我在输入/输出方面遇到了一些问题。显然，在程序中使用int8_t 需要为g++ 编译器设置-std=c++11 标志。我这样做了，但是存在运行时错误。这是我的代码：

#include <iostream>
#include <cstdint>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
int main() {
  int8_t number;

  cout << "Enter a number [1-100]: ";
  cin >> number;
  cout << "You entered: " << number << endl;
  cout << number << " / 10 = " << (number / 10) << endl;

  return 0;
}

这是程序的输出：

 $ ./a.out
Enter a number [1-100]: 95
You entered: 9
9 / 10 = 5

$ 是 shell 提示符。无论如何，似乎只有第一个数字是从输入流中读取的。尽管如此，整数除法9 / 10 应该返回0，而不是5。该程序旨在执行95 / 10 并返回9 的结果。理论上，这个程序应该可以工作，但显然，即使是除法运算符也是有问题的。我应该注意使用int 而不是int8_t 会导致程序按预期工作。我怀疑在这种情况下，有人会告诉我使用 int 数据类型并处理它。但我们是软件工程师！我想知道int8_t 数据类型是否存在固有缺陷。为什么它不能接受正确的用户输入，而且还破坏了除法运算符？！任何值得使用的编程语言都必须没有这样的缺陷。而且我认为 C++ 足够流行，以至于最终有人意识到int8_t 在某种意义上是有缺陷的。这是我需要知道的复杂性。

【问题讨论】：

标签： c++11 input printf iostream cstdint

【解决方案1】：

首先，C++ 中最小的类型是char，在大多数系统上，过去几十年它等于一个 8 位字节。所以int8_t 类型通常是signed char 的别名。

其次，当使用>> 运算符从流中读取char（signed 或unsigned）时，它会读取一个字符。是否使用别名类型（如int8_t）无关紧要，它仍然是char 类型并且将被读取为字符。

所以结果是您读取了一个字符，并且该字符的编码值存储在您的变量number 中。对于ASCII encoding（当今最常见的字符编码），变量number 将存储整数值57（字符'9' 的ASCII）除以10 等于整数5。

如果要读取小整数，请使用int 作为类型。如果要将其存储在一个字节中（使用int8_t），则必须使用临时的int 变量，或者将变量转换为int。这种转换也必须用于打印（因为否则将使用 << 运算符的 char 重载）所以我建议默认情况下对任何整数使用普通的 int 类型。

使用比int 更小的类型只有在你读/写原始二进制数据时才有意义，或者你在一个非常小的嵌入式系统上，每个字节（甚至可能是位）都很重要.

【讨论】：

【解决方案2】：

所以回顾一些程序员老兄的帖子，我想添加我自己的印象。似乎由于int8_t 是char 的别名，cout 和cin 自动将变量视为char，并执行字符输入/输出。我想出了一种方法来解决这个问题，并实际上对变量进行 integer 用户输入/输出。这很简单。我使用 C 编程语言函数 printf() 和 scanf() 来完成这项工作。这些函数具有格式说明符，允许您将变量视为任何数据类型。而cout 和cin 会自动解释数据类型，而您可以手动为printf() 和scanf() 进行解释，这会给您一定程度的权力。现在我的代码如下所示：

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <cstdio>  // you need this for printf() and scanf()
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
int main() {
  int8_t number;

  cout << "Enter a number [1-100]: ";
  // %hhd allows you to treat int8_t as an integer data type, instead of
  // a character
  scanf("%hhd", &number);
  printf("You entered: %hhd\n", number);
  printf("%hhd / 10 = %hhd\n", number, (number / 10));

  return 0;
}

实际的输出是这样的：

$ ./a.out
Enter a number [1-100]: 95
You entered: 95
95 / 10 = 9

这是一个 hack，但它有效！好吧，你每天都会学到新东西。

编辑这个答案，我想为那些想要做更多研究的人添加一些相关问题的相关链接。

Are int8_t and uint8_t intended to be char types?

Difference between int32, int, int32_t, int8 and int8_t

【讨论】：