右移 unsigned char 填充了一个？

Question

在我的系统上， (unsigned char) -1是（预计为 8 位的字符）二进制 1111 1111（十进制 255）。

类似地， (unsigned char) -1 >> 1是预期的 0111 1111。左边用零填充。

~((unsigned char) -1 >> 1)是 1000 0000 正如预期的那样。

现在我想生成 unsigned char 0010 0000 例如。

我试过~((unsigned char) -1 >> 1) >> 2 ，但这输出 1110 0000.... 什么？ 为什么左边突然被填满了？

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如何生成启用第 n 位（从左侧）的unsigned char ？

我想

n   unsigned char
0   1000 0000
1   0100 0000
2   0010 0000
3   0001 0000
... 
7   0000 0001

目前， ~((unsigned char) -1 >> 1) >> n给了我

n   unsigned char
0   1000 0000
1   1100 0000
2   1110 0000
3   1111 0000
... 
7   1111 1111

uint8_t和uint16_t存在此问题，但在uint32_t及更高版本不再发生。

Answer 1

由于 integer 促销，当对值执行几乎任何操作时， unsigned char都会提升为int 。

当您向右移动时，左操作数会经历 integer 提升，并且unsigned char将变为int 。 表达式的值将是提升后左操作数的值 - 因此((unsigned char) -1 >> 1)的结果值为 127，类型为int 。 如果你~ (int)127你会得到一个带符号位的int ； 转移该权利将具有实现定义的行为。

解决方案是在外部~周围添加一个演员表：

(unsigned char)~((unsigned char) -1 >> 1) >> 2

或者， &带有0xFF的值：

(~((unsigned char) -1 >> 1) >> 2) & 0xFF

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至于设置unsigned char左侧的第n位，最好的解决方案是 *left-shift 1U到 position，如Allan Wind所示。

Answer 2

另一种设置第 n 位的方法（从左至右）：

1 << (CHAR_BIT - n - 1)

Answer 3

您可以利用std::numeric_limits<T>::digits来创建更少混淆和灵活的代码：

    unsigned char data=0;
    
    const uint8_t sizeBit=std::numeric_limits<decltype(data)>::digits;
    for(uint8_t n=0;n<sizeBit;n++) {
        data = 1 << (sizeBit - (n+1));
        std::bitset<sizeBit> x(data);
        std::cout << x << '\n';
    }

印刷：

10000000
01000000
00100000
00010000
00001000
00000100
00000010
00000001