可以通过施法来完成签名/零扩展吗？

Question

我有一个功课问题（MIPS模拟器），例如我们需要一个16位的“立即”值并对它进行符号和/或零扩展到32位。 我的印象是，这可以通过强制转换轻松完成，例如：

uint32_t imm = (uint16_t)IMM_FIELD(instruction); # Zero extend to 32-bits

和

uint32_t imm = (int16_t)IMM_FIELD(instruction); # Sign extend to 32-bits

但后来我在网上找到了一段代码，其中一个在同一个项目上工作过的人编写了自己的“sign_extension8to16”，“sign_extension16to32”函数，这些函数通过将8位数字右移7来评估是否有效。最重要的位（现在在一个位置）是1，然后返回一个被转换为（uint16_t）的数字，相应地将高8位屏蔽为0或1。

这种方法真的有必要吗？ 我认为当然铸造已经解决了这个问题。 我问的原因是我有非常奇怪的错误信息而且我无法查明问题，所以我认为原因可能是我错误地归零并签署扩展...

Answer 1

IMO：你的方法会奏效。

让我们简化问题。

将uint16_t提升为uint32_t并将int16_t为int32_t很容易理解，并且会出现预期的结果。 零填充无符号整数和符号扩展有符号整数。

int main() {
  uint16_t u = 65535;
  int16_t i = -1;
  printf("%" PRIu32 "\n", (uint32_t) u);
  printf("%" PRId32 "\n", (int32_t) i);
  return 0;
}

65535
-1

将int16_t为uint32_t将首先将int16_t提升为int32_t ，然后提升为uint32_t 。 （实际上我认为它首先将int16_t为int到int32_t然后int16_t uint32_t如果sizeof int <= sizeof int32_t 。）因此代码在使结果成为无符号整数之前执行符号扩展。

将uint16_t提升为int32_t会将uint16_t直接提升为int32_t 。 一个简单的零扩展。

注意：当我说“转换”时，我可以使用“提升”。

int main() {
  uint16_t u = 65535;
  int16_t i = -1;
  printf("%" PRIu32 "\n", (uint32_t) i);
  printf("%" PRId32 "\n", (int32_t) u);
  return 0;
}

4294967295
65535