C/C++ 语言 零碎知识点的总结（2）
在大三的有限时间中对自己所遇到过的C/C++知识点做学习记录，以便在自己遗忘之时回顾。
若有朋友想了解其他知识点，传送门：C/C++ 语言 零碎知识点的总结 (1)
首先，来观察下面一段简单的代码：
# include<stdio.h>
int main( int argc,char *argv[] ) {
printf("%d",(unsigned char)-1);
return 0;
}
博主就开门见山了，运行结果：255
或许会有朋友迷糊了，答案不应该是“-1”么？别急，博主这就为你慢慢解答。
为了具体而又明确的解答该问题，我们需要引入概念： 对C/C++中 char类型数据 做一个新的学习和了解。
C/C++语言中的char类型数据
美国国家标准协会（ANSI）对char的定义是unsigned类型，而不像int/long/short等类型的数据即使不指定signed/unsigned时默认也为signed，这也使得char在C/C++的整型数据中显得最为独特的一个。
ANSI C 提供了3种字符类型： char、signed char、unsigned char，三者均占1个字节（1字节8bit）。
unsigned char，char类型变量的大小通常为1个字节（1字节=8个位），且属于整型。整型的每一种都有无符号（unsigned）和有符号（signed）两种类型（float和double总是带符号的），在默认情况下声明的整型变量都是有符号的类型（char有点特别），如果需要声明无符号类型时就用unsigned关键字对其声明。无符号版本和有符号版本的区别就是无符号类型能保存2倍于有符号类型的数据，比如 16位系统中一个int能存储的数据的范围为-32768~32767，而unsigned能存储的数据范围则是0~65535。
char类型一般为1个字节即8个bit（无论32位或 64位操作系统），所以能存储的数据范围为-128~127，而 unsigned char则是0~255，字符型所存储的数据是用来表示字符的，例如ASCⅡ或Unicode 。
另外，char在标准上虽然被定义为unsigned，但具体有无符号是由编译器所决定的，VC编译器、x86char定义为signed char，而ARM-linux-gcc却把char定义为 unsigned char。
存储：
数据在计算机中是以二进制补码形式储存的，但为了更好的与人交流，编译器通常会以十六进制形式对其处理。
例如，-1在内存中实际上是以“11111111111111111111111111111111”的方式存储的，但编译器会在运算时处理为：0xFFFFFFFF（十六进制）
计算机 补码存储顺序 简图
类型转换：
int/unsigned int变量赋值给 unsigned char变量 是会发生字节截断(9位和高于9位的将被程序自动丢弃)。
unsigned int a = 0xFFFFFFF7;
unsigned char b = (unsigned char)a;
此时b的值为 0xF7。
解答：
printf("%d",(unsigned char)-1);
通过简单讲解，我们就清楚了，在前面的代码中 -1 是以 “ 0xFFFFFFFF ” 的形式参与运算的，在被 unsigned char 强制转换后，发生了字节截断 的现象，变成 “0xFF” 的十六进制数，再按“%d”十进制输出时，就是255了，也就是char所能表示的最大范围数，你明白了么？
(Signed)char与unsigned char的区别
我们先来看如下实例代码：
# include <stdio.h>
void f(unsigned char v) {
/* 若函数修改写为void f(char v){...}时，
运行效果是一样的，
因为，在普通的赋值，读写文件和网络字节字节流时char和unsigned char是没有区别的，都一个字节8个bit。*/
char c=v;
unsigned char uc = v;
unsigned int a =c,b=uc;
int i=c, j=uc;
printf("--------------\n");
printf("%%c:%c,%c\n",c,uc);
printf("%%X:%X,%X\n",c,uc);
printf("%%u:%u,%u\n",a,b);
printf("%%d:%d,%d\n",i,j);
}
int main(){
f(0x61);
f(0x7F);
f(0x80);
return 0;
}
执行结果：
--------------
%c:a,a
%X:61,61
%u:97,97
%d:97,97
--------------
%c:,
%X:7F,7F
%u:127,127
%d:127,127
--------------
%c:�,�
%X:FFFFFF80,80
%u:4294967168,128
%d:-128,128
做为初学者，可能会对该代码的运行结果感到困惑，为什么会有如此结果呢？别急，帅气又友善的博主正在为你解答，哈哈哈。
首先明确，在C语言中char是整数类型（integer type），因为在内存中char是整数二进制补码存储的。计算机用特定整数编码来表示特定的字符，其中最能代表的便是ASCLL码值，ASCLL码的取值范围为：0~127， 也就是说 char在0~127范围内为ACSLL码字符。
注意: 这里0~127是指十进制 。
而作为在0~127的数值范围内的字符时，char和unsigontned char是无区别的 ！！ 这也就很好的理解了，为什么在上述代码中，当传参为 “0x61” 或 “0x7F” 时char和unsigned的运行结果均一样：
0x61的运行结果：
%c:a,a
%X:61,61
%u:97,97
%d:97,97
0x7F的运行结果：
%c:,
%X:7F,7F
%u:127,127
%d:127,127
由于所给字符数值均在ASCLL码的范围内，所以char和unsigned char是没有区别的，char或unsigned char无论赋值给谁，都为ACSLL码表所对应的值：
unsigned int a =c,b=uc;
int i=c, j=uc;
所以此时char或unsigned char无论赋值给int或是unsigned int，效果都是一样的，都为ASCLL码。
不管用何种格式的输出：
printf("%%c:%c,%c\n",c,uc);
printf("%%X:%X,%X\n",c,uc);
printf("%%u:%u,%u\n",a,b);
printf("%%d:%d,%d\n",i,j);
都对应下图表中：
查询ASCLL码值表，可以看到"0x61" 和 “0x7F” 分别是 字符 ‘a’ 和删除字符DEL，且0x7F是字符所能表示的最大值。
若char的值超出ASCLL码的范围时：
给函数 f 传入参数 "0x80" ，函数实际上变成了：
char c='0x80';
unsigned char uc = '0x80';
unsigned int a =c,b=uc;
int i=c, j=uc;
printf("--------------\n");
printf("%%c:%c,%c\n",c,uc);
printf("%%X:%X,%X\n",c,uc);
printf("%%u:%u,%u\n",a,b);
printf("%%d:%d,%d\n",i,j);
结果：
①
--------------
%c:�,�
由于 "0x80" 超出了ascll码所能表示的最大字符，所以出现了未定义字符：“�” 。
②
%X:FFFFFF80,80
%u:4294967168,128
第二、三条输出结果的原因：因为char为signed有符号型字符占1个字节数据，而unsigned int和int是四个字节，当有符号(signed) char低字节的数据给高字节的数unsigned int和int赋值时，会对高位拓展，又因为编译器和系统的预先处理（会以十六进制存储），所以，有符号的char在%X格式输出时会原样输出：FFFFFF80,而十六进制数0xFFFFFF80的十进制为：4294967168，
也就是%u格式输出数。
注意: 变量a是unsigned类型的int，所以无论是%u无符号十进制输出还是%d十进制输出，都会是4294967168 。
不同的是无符型unsigned char在给高字节数据赋值时，无论何种数据，都不会拓展。
总结：
1. char和unsigned char在ASCLL码范围内是一致的，但当超出ASCLL码值就会发生高位扩展，且均以F填补 。
2. 普通的赋值，读写文件和网络字节字节流时char和unsigned char是没有区别的，均是一个字节8个bit
③
%d:-128,128
为什么变量 i 的 “%d” 输出会是-128呢？相信你已理解前文中存储一块的相关介绍了。由于数据是以十六进制存储的，而十六进制凡以F开头的数，均为负数，也就是说char在高位拓展时就已转成了负数，且int是有符型数据，所以，int i无论以何种进制输出，int i均为负。
感谢各位路过的小可爱们能和博主共同学习进步，今天是周天，博主也在教室中对C/C++中char的知识点断断续续的总结完毕了，期待下次跟大家学习分享。
转载：https://blog.csdn.net/qq_43515862/article/details/117047278