将2个uint16_t合并为1个uint32_t

Question

我有2个uint16_t，我想组合成1个32位数字：

uint16_t var1 = 255; // 0000 0000 1111 1111
uint16_t var2 = 255; // 0000 0000 1111 1111

uint32_t var3 = (var1 << 16) +  var2;

我希望var3为0000 0000 1111 1111 0000 0000 1111 1111 ...所以十进制16711935但我得到255（0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111）。

有任何想法吗？

谢谢

Answer 1

当对整数类型进行移位时，两个操作数都将首先提升，并且所得整数与提升后的左操作数具有相同的类型。

编译器将首先尝试将uint16_t提升为int ，如果一个int无法保存该值（即，该值大于INT_MAX），它将被提升为unsigned int 。 现在，如果您的系统使用16-bit int ，结果仍将是16位，因此只要您的shift值小于16，就将丢失左移情况下的最高有效位。未按标准定义。

在这种系统中，您需要首先转换为更宽泛的整数类型（例如uint32_t或uint64_t ，然后左移。 为了安全起见，我们总是可以将移位的左操作数强制转换为期望的type以使我们的代码不受编译器设计者做出的实现决定（如位宽）的影响。

Answer 2

在某种程度上，这取决于平台。 在我最近的系统上，我们得到了预期的结果，可以通过一个简短的程序进行演示：

#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    uint16_t var1 = 255; // 0000 0000 1111 1111
    uint16_t var2 = 255; // 0000 0000 1111 1111

    uint32_t var3 = (var1 << 16) +  var2;

    printf("%#"PRIx32"\n", var3);
}

输出为0xff00ff 。

但是，您的var1和var2在进行任何算术运算之前都会经过普通的整数提升 。 如您所见，如果提升的类型不能保存中间结果，则部分计算可能会丢失。

您可以通过在算法前显式扩展var1来避免此问题：

    uint32_t var3 = ((uint32_t)var1 << 16) +  var2;

---

我的系统上等效的失败程序是：

#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    uint16_t var1 = 255; // 00ff
    uint16_t var2 = 255; // 00ff

    uint64_t var3 = ((uint64_t)var1 << 32) +  var2;

    printf("%#"PRIx64"\n", var3);
}

如果我不按所示使用演员0x1fe来0x1fe var1 ，那么它将产生0x1fe而不是0xff000000ff （因为在此系统上， <<32恰好是具有32位无符号类型的无操作）。