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考虑以下代码：

#include <iostream>
#include <type_traits>

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::cout<<"std::is_same<int, int>::value = "<<std::is_same<int, int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<int, signed int>::value = "<<std::is_same<int, signed int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<int, unsigned int>::value = "<<std::is_same<int, unsigned int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<signed int, int>::value = "<<std::is_same<signed int, int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<signed int, signed int>::value = "<<std::is_same<signed int, signed int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<signed int, unsigned int>::value = "<<std::is_same<signed int, unsigned int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<unsigned int, int>::value = "<<std::is_same<unsigned int, int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<unsigned int, signed int>::value = "<<std::is_same<unsigned int, signed int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<unsigned int, unsigned int>::value = "<<std::is_same<unsigned int, unsigned int>::value<<std::endl;
    std::cout<<"----"<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<char, char>::value = "<<std::is_same<char, char>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<char, signed char>::value = "<<std::is_same<char, signed char>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<char, unsigned char>::value = "<<std::is_same<char, unsigned char>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<signed char, char>::value = "<<std::is_same<signed char, char>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<signed char, signed char>::value = "<<std::is_same<signed char, signed char>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<signed char, unsigned char>::value = "<<std::is_same<signed char, unsigned char>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<unsigned char, char>::value = "<<std::is_same<unsigned char, char>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<unsigned char, signed char>::value = "<<std::is_same<unsigned char, signed char>::value<<std::endl;
    std::cout<<"std::is_same<unsigned char, unsigned char>::value = "<<std::is_same<unsigned char, unsigned char>::value<<std::endl;
    return 0;
}

结果是：

std::is_same<int, int>::value = 1
std::is_same<int, signed int>::value = 1
std::is_same<int, unsigned int>::value = 0
std::is_same<signed int, int>::value = 1
std::is_same<signed int, signed int>::value = 1
std::is_same<signed int, unsigned int>::value = 0
std::is_same<unsigned int, int>::value = 0
std::is_same<unsigned int, signed int>::value = 0
std::is_same<unsigned int, unsigned int>::value = 1
----
std::is_same<char, char>::value = 1
std::is_same<char, signed char>::value = 0
std::is_same<char, unsigned char>::value = 0
std::is_same<signed char, char>::value = 0
std::is_same<signed char, signed char>::value = 1
std::is_same<signed char, unsigned char>::value = 0
std::is_same<unsigned char, char>::value = 0
std::is_same<unsigned char, signed char>::value = 0
std::is_same<unsigned char, unsigned char>::value = 1

这意味着intandsigned int被认为是同一类型，但不是charand signed char。这是为什么 ？

如果我可以将 achar转换为signed charusing make_signed，如何做相反的事情（将 a 转换signed char为 a char）？

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4 回答 4

28

它是设计使然，C++ 标准说char，signed char并且unsigned char是不同的类型。我认为您可以使用静态转换进行转换。

于 2013-05-12T01:45:06.020 回答
28

共有三种不同的基本字符类型：char、signed char和unsigned char。虽然有三种字符类型，但只有两种表示形式：有符号和无符号。(plain) char使用这些表示之一。其他两个字符表示中的哪一个等效于char 取决于编译器。

在无符号类型中，所有位都表示值。例如，一个 8 位无符号字符可以保存从 0 到 255 的值（包括 0 到 255）。

该标准没有定义带符号类型的表示方式，但确实指定范围应在正值和负值之间均匀划分。因此，保证 8 位有符号字符能够保存从 -127 到 127 的值。

那么如何决定使用哪种类型呢？

使用char的计算通常是有问题的。Char 默认在某些机器上签名，而在其他机器上未签名。所以我们不应该在算术表达式中使用 (plain) char 。仅用于保存字符。如果您需要一个小整数，请明确指定有符号字符或无符号字符。

摘自C++ Primer 第 5 版，p。66.

于 2015-07-11T05:16:58.157 回答
9

事实上，标准准确地说明了 char、signed char 和 unsigned char 是 3 种不同的类型。char 通常是 8 位，但这不是标准所规定的。一个 8 位数字可以编码 256 个唯一值；不同之处仅在于如何解释这 256 个唯一值。如果将 8 位值视为有符号二进制值，它可以表示从 -128（编码为 80H）到 +127 的整数值。如果你认为它是无符号的，它可以表示 0 到 255 的值。根据 C++ 标准，有符号字符保证能够保存值 -127 到 127（不是 -128！），而无符号字符能够保存值0 到 255。

将 char 转换为 int 时，结果由实现定义！根据单个字符“É”（ISO 8859-1）的机器实现，结果可能是 -55 或 201。实际上，将字符保存在一个字（16 位）中的 CPU 可以存储 FFC9 或 00C9 或 C900，甚至 C9FF（以大端和小端表示形式）。显式转换为有符号或无符号 char 确实保证了 char 到 int 的转换结果。

于 2014-10-27T11:16:59.693 回答
3

添加有关范围的更多信息：由于 c++ 20，-128 值也保证为有符号字符：P1236R0：P0907R4 有符号整数的替代措辞是二进制补码

对于有符号整数类型的每个值 x，对应的无符号整数类型都有一个唯一值 y，使得 x 与 y 模 2N 一致，反之亦然；每个这样的 x 和 y 具有相同的表示。

[脚注：这也称为二进制补码表示。]。
[ 例子：有符号类型的值 -1 与对应的无符号类型的值 2N-1 一致；这些值的表示是相同的。]

每个有符号整数类型的范围指数的实现需要支持的最小值在表 X 中指定。

我好心而痛苦地（因为SO 不支持表的降价）重写了下面的表 x：

╔═════════════╦════════════════════════════╗  
║ Type        ║ Minimum range exponent N   ║  
╠═════════════╬════════════════════════════╣  
║ signed char ║        8                   ║  
║ short       ║       16                   ║  
║ int         ║       16                   ║  
║ long        ║       32                   ║  
║ long long   ║       64                   ║  
╚═════════════╩════════════════════════════╝

因此，作为有符号字符有 8 位：-2ⁿ⁻¹ 到 2ⁿ⁻¹-1（n 等于 8）。

保证范围从 -128 到 127。因此，就范围而言，char 和signed char 之间没有更多区别。

关于 Cadoiz 的评论：有标准所说，有实际。
使用以下程序进行现实检查：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char c = -128;
    printf("%d\n", (int)c);
    printf("%d\n", (int)--c);
    return 0;
}

输出：

-128
127

我还要说，signed char 将帮助其他程序员和编译器了解您将使用 char 的值来执行指针的算术运算。

于 2020-04-30T19:09:36.557 回答