为什么C ++流使用char而不是unsigned char？

Question

我一直想知道为什么C ++标准库使用char类型而不是unsigned char类型实例化basic_ [io]流及其所有变体。 char表示（取决于它是否已签名），您可以对get（）等操作进行上溢和下溢，这将导致所涉及变量的实现定义值。 另一个例子是当你想使用put函数输出一个未格式化的字节到ostream。

有任何想法吗？

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注意 ：我仍然不相信。 所以如果你知道明确的答案，你仍然可以发布它。

Answer 1

可能我误解了这个问题，但是从unsigned char到char的转换并没有特别说明，它依赖于实现（C ++标准中的4.7-3）。

C ++中的1字节字符的类型是“char”，而不是“unsigned char”。 这为实现提供了更多的自由来在平台上做最好的事情（例如，标准组织可能认为存在CPU，其中有符号字节算法比无符号字节算法更快，尽管这是我的推测）。 也是为了与C兼容。从C ++中消除这种存在不确定性的结果是C＃;-)

鉴于存在“char”类型，我认为通常的流使用它是有意义的，即使它的签名没有定义。 所以也许你的问题可以通过答案来解答，“为什么C ++只是将char定义为无符号？”

Answer 2

我一直都是这样理解的： iostream类的目的是读取和/或写入一个字符流，如果你考虑它，它们是抽象的实体，只能由计算机使用字符编码来表示。 C ++标准很难避免固定字符编码，只说“声明为字符的对象（ char ）应足够大以存储实现的基本字符集的任何成员”，因为它不需要强制“实现基本字符集”来定义C ++语言; 标准可以决定使用哪种字符编码来实现（编译器和STL实现），并且注意char对象在某些编码中表示单个字符。

实现编写器可以选择单八位字节编码，例如ISO-8859-1 ，甚至是双八位字节编码，例如UCS-2 。 没关系。 只要char对象“足够大以存储实现的基本字符集的任何成员”（请注意，这明确禁止可变长度编码 ），那么实现甚至可以选择一种代表基本拉丁语的编码。与任何常见的编码不兼容！

令人困惑的是char ， signed char和unsigned char类型在它们的名称中共享“char”，但重要的是要记住char不属于与signed char和unsigned char相同的基本类型族。 signed char是有符号整数类型的系列：

有四种有符号整数类型 ：“signed char”，“short int”，“int”和“long int”。

和unsigned char在无符号整数类型的族中：

对于每个有符号整数类型，存在相应的（但不同的） 无符号整数类型 ：“unsigned char”，“unsigned short int”，“unsigned int”和“unsigned long int”，...

char ， signed char和unsigned char类型之间的一个相似之处是“[它们]占用相同数量的存储并具有相同的对齐要求”。 因此，您可以从char * reinterpret_cast到unsigned char * ，以确定执行字符集中字符的数值。

为了回答你的问题，STL使用char作为默认类型的原因是因为标准流用于读取和/或写入字符流，由char对象表示，而不是整数（ signed char和unsigned char ）。 char与数值的使用是分离问题的一种方式。

Answer 3

char表示字符，unsigned char表示原始字节数据，signed表示字符，以及签名数据。

Standard没有指定signed或unsigned char是否将用于char的实现 - 它是特定于编译器的。 它只指定“char”将“足够”来保存你系统中的字符 - 当时字符的方式，即没有UNICODE。

对字符使用“char”是标准的方法。 使用unsigned char是一种破解，虽然它在大多数平台上都匹配编译器的char实现。

Answer 4

我认为这个评论很好地解释了。 报价：

signed char和unsigned char是算术，整数类型，就像int和unsigned int一样。 另一方面，char明确地是“I / O”类型，它代表平台上一些不透明的，系统特定的基本数据单元。 我会以这种精神使用它们。