ماذا يعني أن يتم توقيع شار؟

Question

بالنظر إلى أن INTs الموقعة وغير الموقعة تستخدم نفس السجلات ، وما إلى ذلك ، وتفسير أنماط البتات بشكل مختلف ، و C chars هي في الأساس فقط 8 بت ، ما هو الفرق بين chars الموقّعة وغير الموقعة في C؟ أفهم أن توقيع char محدد للتنفيذ ، وأنا ببساطة لا أستطيع أن أفهم كيف يمكن أن يحدث فرقًا ، على الأقل عند استخدام Char لعقد سلاسل بدلاً من القيام بالرياضيات.

Answer 1

لن تحدث فرقا للسلاسل. ولكن في C يمكنك استخدام char للقيام بالرياضيات ، عندما يحدث فرق.

في الواقع ، عند العمل في بيئات الذاكرة المقيدة ، مثل تطبيقات 8 بتات المدمجة ، غالبًا ما يتم استخدام char للقيام بالرياضيات ، ثم يحدث فرقًا كبيرًا. هذا لأنه لا يوجد byte اكتب افتراضيًا في C.

Answer 2

من حيث القيم التي يمثلونها:

شار غير موقعة:

• يمتد نطاق القيمة 0..255 (00000000..11111111)

• تتدفق القيم حول الحافة المنخفضة على النحو التالي:

  0 - 1 = 255 (00000000 - 00000001 = 11111111)

• تتدفق القيم حول الحافة العالية على النحو التالي:

  255 + 1 = 0 (11111111 + 00000001 = 00000000)

• مشغل التحول الأيمن bitwise (>>) هل تحول منطقي:

  10000000 >> 1 = 01000000 (128 / 2 = 64)

وقعت char:

• يمتد نطاق القيمة -128..127 (10000000..01111111)

• تتدفق القيم حول الحافة المنخفضة على النحو التالي:

  -128 - 1 = 127 (10000000 - 00000001 = 01111111)

• تتدفق القيم حول الحافة العالية على النحو التالي:

  127 + 1 = -128 (01111111 + 00000001 = 10000000)

• مشغل التحول الأيمن bitwise (>>) هل تحول الحساب:

  10000000 >> 1 = 11000000 (-128 / 2 = -64)

لقد قمت بتضمين التمثيلات الثنائية لإظهار أن سلوك التغليف القيمة هو الحساب الثنائي النقي ومتسق وليس له أي علاقة بشار يتم توقيعه/غير موقّع (توقع التحولات الصحيحة).

تحديث

بعض السلوك الخاص بالتنفيذ المذكور في التعليقات:

• شار! = موقعة شار. النوع "char" بدون "توقيع" أو "غير مستغلة" هو محدد التنفيذ مما يعني أنه يمكن أن يتصرف مثل نوع موقّع أو غير موقّع.
• يؤدي تدفق عدد صحيح موقّع إلى سلوك غير محدد حيث يمكن للبرنامج فعل أي شيء ، بما في ذلك إلقاء Core أو تجاوز المخزن المؤقت.

Answer 3

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    char a = 'A';
    char b = 0xFF;
    signed char sa = 'A';
    signed char sb = 0xFF;
    unsigned char ua = 'A';
    unsigned char ub = 0xFF;
    printf("a > b: %s\n", a > b ? "true" : "false");
    printf("sa > sb: %s\n", sa > sb ? "true" : "false");
    printf("ua > ub: %s\n", ua > ub ? "true" : "false");
    return 0;
}


[root]# ./a.out
a > b: true
sa > sb: true
ua > ub: false

من المهم عند فرز السلاسل.

Answer 4

هناك فرقان. الأهم من ذلك ، إذا قمت بتدفق النطاق الصحيح من char من خلال تعيينه عددًا صحيحًا كبيرًا أو صغيرًا ، وتم توقيع char ، فإن القيمة الناتجة محددة أو حتى بعض الإشارات (في C) يمكن أن ترتفع ، كما هو الحال بالنسبة لجميع الأنواع الموقعة . قارن عن ذلك مع الحالة عندما تقوم بتعيين شيء كبير أو صغير إلى شار غير موقّع: القيمة التي تدور حولها ، ستحصل على دلالات محددة بدقة. على سبيل المثال ، تعيين -1 إلى char غير موقعة ، ستحصل على uchar_max. لذلك كلما كان لديك بايت كما في رقم من 0 إلى 2^char_bit ، يجب عليك حقًا استخدام char غير موقعة لتخزينه.

تحدث العلامة أيضًا فرقًا عند الانتقال إلى وظائف Vararg:

char c = getSomeCharacter(); // returns 0..255
printf("%d\n", c);

افترض أن القيمة المخصصة لـ C ستكون كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تمثيلها ، ويستخدم الجهاز تكملة اثنين. يتصرف العديد من التنفيذ للحالة التي تقوم بتعيين قيمة كبيرة جدًا لـ Char ، حيث لن يتغير النمط البت. إذا كان بإمكان INT تمثيل جميع قيم char (وهو بالنسبة لمعظم التطبيقات) ، فسيتم ترقية char إلى int قبل المرور إلى printf. لذلك ، فإن قيمة ما تم تمريره ستكون سلبية. الترويج إلى int سيحتفظ بهذه العلامة. لذلك سوف تحصل على نتيجة سلبية. ومع ذلك ، إذا لم يتم تعيين char ، فإن القيمة غير موقعة ، وسيؤدي الترويج إلى int إلى إيجابية. يمكنك استخدام char غير موقعة ، ثم ستحصل على سلوك محدد بدقة لكل من المهمة للمتغير ، والتمرير للطباعة الذي سيطبع شيئًا إيجابيًا.

لاحظ أن char ، غير موقعة وموقعة جميعها على الأقل 8 بت واسعة. لا يوجد أي شرط أن تشار بالضبط 8 بت واسعة. ومع ذلك ، بالنسبة لمعظم الأنظمة الصحيحة ، ولكن بالنسبة للبعض ، ستجد أنها تستخدم 32 بت. يتم تعريف بايت في C و C ++ على حجم char ، لذلك لا يكون البايت في C أيضًا 8 بتات بالضبط.

هناك اختلاف آخر هو أنه في C ، يجب ألا يكون لدى char غير موقّع أجزاء حشوة. أي إذا وجدت char_bit هو 8 ، فيجب أن تتراوح قيم char غير موقعة من 0 .. 2^char_bit-1. وينطبق الشيء نفسه على char إذا كان غير موقّع. بالنسبة إلى char الموقّع ، لا يمكنك أن تفترض أي شيء عن نطاق القيم ، حتى لو كنت تعرف كيف يقوم المترجم الخاص بك بتنشيط الأشياء (تكملة اثنين أو الخيارات الأخرى) ، فقد يكون هناك وحدات حشو غير مستخدمة فيه. في C ++ ، لا توجد أجزاء حشوة لجميع أنواع الأحرف الثلاثة.

Answer 5

"ماذا يعني أن يتم توقيع شار؟"

تقليديًا ، تتكون مجموعة حرف ASCII من تشفير الأحرف 7 بت. (على عكس 8 بت ebcidic.)

عندما تم تصميم لغة C وتنفيذها ، كانت هذه مشكلة مهمة. (لأسباب مختلفة مثل نقل البيانات عبر أجهزة المودم التسلسلي.) يستخدم البت الإضافي مثل التكافؤ.

تصادف أن "شخصية موقعة" مثالية لهذا التمثيل.

البيانات الثنائية ، OTOH ، تأخذ ببساطة قيمة كل "جزء" من 8 بت من البيانات ، وبالتالي لا توجد حاجة إلى علامة.

Answer 6

يعد الحساب على البايتات مهمًا لرسومات الكمبيوتر (حيث يتم استخدام القيم 8 بت غالبًا لتخزين الألوان). بصرف النظر عن ذلك ، يمكنني التفكير في حالتين رئيسيتين حيث تهم علامة char:

• التحويل إلى int أكبر
• وظائف المقارنة

الشيء السيئ هو أن هذه لن تعضك إذا كانت جميع بيانات السلسلة الخاصة بك 7 بت. ومع ذلك ، فإنه يعد بأن يكون مصدرًا لا ينتهي للأخطاء الغامضة إذا كنت تحاول جعل برنامج C/C ++ الخاص بك نظيفًا 8 بت.

Answer 7

تعمل التوقيع إلى حد كبير بنفس الطريقة charS كما هو الحال في أنواع لا يتجزأ الأخرى. كما لاحظت ، فإن chars هي في الحقيقة مجرد أعداد صحيحة بايت. ((ليس بالضرورة 8 بت, ، على أية حال! هناك فرق؛ قد يكون البايت أكبر من 8 بت على بعض المنصات ، و charترتبط S إلى البايتات بسبب تعريفات char و sizeof(char). ال CHAR_BIT الماكرو ، محدد في <limits.h> أو C ++ <climits>, ، سوف أخبركم كم عدد البتات في char.).

بالنسبة للسبب الذي تريده حرفًا مع علامة: في C و C ++ ، لا يوجد نوع قياسي يسمى byte. إلى المترجم ، charS هي بايت والعكس بالعكس ، ولا يميز بينهما. في بعض الأحيان ، رغم أنك تريد - أحيانًا أنت يريد الذي - التي char لكي تكون رقمًا بايت واحد ، وفي هذه الحالات (لا سيما مدى صغر حجم البايت A) ، فإنك تهتم أيضًا بما إذا كان الرقم موقّعًا أم لا. لقد استخدمت شخصيا التوقيع (أو غير موقعة) لأقول ذلك char هو (رقمي) "بايت" بدلاً من شخصية ، وسيتم استخدامه عدديًا. بدون علامة محددة ، ذلك char حقا شخصية ، ويهدف إلى استخدامها كنص.

اعتدت أن أفعل ذلك ، بل. الآن الإصدارات الأحدث من C و C ++ لديها (u?)int_least8_t (حاليا typedef'd في <stdint.h> أو <cstdint>) ، والتي تكون أكثر صراحة (على الرغم من أنها عادة ما تكون فقط typedefs لتوقيعها وغير موقعة char الأنواع على أي حال).

Answer 8

الموقف الوحيد الذي يمكنني أن أتخيل أن هذه مشكلة هو إذا اخترت القيام بالرياضيات على chars. من القانوني تمامًا كتابة الرمز التالي.

char a = (char)42;
char b = (char)120;
char c = a + b;

اعتمادًا على توقيع char ، يمكن أن تكون C واحدة من قيمتين. إذا تم عدم موقعة Char ، فسيكون C (char) 162. إذا تم توقيعها ، فستكون هذه حالة فائض حيث أن القيمة القصوى لـ char موقّعة هي 128. أعتقد أن معظم التطبيقات ستعود فقط (char) -32.

Answer 9

شيء واحد حول chars الموقعة هو أنه يمكنك اختبار C> = '' (مساحة) وتأكد من أنه char ascii قابلة للطباعة طبيعية. بالطبع ، إنه ليس محمولًا ، لذلك ليس مفيدًا جدًا.