如何避免在C中使用整數提升？

Question

尚不清楚如何使用寬字符API用C編寫可移植代碼。 考慮以下示例：

#include <locale.h>
#include <wchar.h>
#include <wctype.h>
int main(void)
{
  setlocale(LC_CTYPE, "C.UTF-8");
  wchar_t wc = L'ÿ';
  if (iswlower(wc)) return 0;
  return 1;
}

使用-Wconversion選項在gcc-6.3.0中進行編譯會給出以下警告：

test.c: In function 'main':
test.c:9:16: warning: conversion to 'wint_t {aka unsigned int}' from 'wchar_t {aka int}' may change the sign of the result [-Wsign-conversion]
if (iswlower(wc)) return 0;
             ^

為了擺脫這一警告的，我們投來(wint_t)像iswlower((wint_t)wc)但這是不可移植。 下面的示例演示了為什么它不可移植。

#include <stdio.h>

/* this is our hypothetical implementation */
typedef signed int wint_t;
typedef signed short wchar_t;
#define WEOF ((wint_t)0xffffffff)

void f(wint_t wc)
{
    if (wc==WEOF)
      printf("BUG. Valid character recognized as WEOF. This is due to integer promotion. How to avoid it?\n");
}
int main(void)
{
    wchar_t wc = (wchar_t)0xffff;
    f((wint_t)wc);
    return 0;
}

我的問題是：如何使此示例具有可移植性，同時避免出現gcc警告。

Answer 1

為了簡單起見，我將假設我正在討論的平台/實現具有以下特征：

• 二進制補碼整數類型
• int是32位
• short是16位

我也將使用C99作為參考，因為這是我已經打開的內容。

該標准說，這些類型/宏必須滿足以下條件：

• wint_t必須至少具有一個與擴展字符集的任何成員都不對應的值（7.24.1 / 2）
• WEOF的值與擴展字符集的任何成員都不對應（7.24.1 / 3）
• wchar_t可以表示最大擴展字符集（7.17 / 2）的所有值

請記住，根據C標准對“值”的定義， (short int) 0xffff的值與(int) 0xffffffff的值相同 -也就是說，它們都具有值-1 （假設在此答案的開頭）。 通過標准對整數促銷（6.3.1.1）的描述可以清楚地看出這一點：

如果一個int可以表示原始類型的所有值，則該值將轉換為int； 否則，它將轉換為unsigned int。 這些稱為整數促銷。 整數促銷未更改所有其他類型。

整數促銷保留包括符號在內的價值。

我相信，當您將這些元素組合在一起時，似乎WEOF的值為-1 ，那么擴展字符集中的任何項目都不能值為-1 。 我認為這意味着在您的實現示例中，要么wchar_t必須是無符號的（如果它仍然是16位類型），要么(wchar_t) 0xffff不能是有效字符。

但是我最初忘記的另一種選擇（可能是您的示例實現的最佳解決方案）是，標准在腳注中指出“宏WEOF值可能與EOF值不同，不必為負”。 因此，可以通過使WEOF == INT_MAX來解決實現問題。 這樣，它不能具有與任何wchar_t相同的值。

我認為可能與有效字符值重疊的WEOF值是我認為可能在實際實現中出現的一個值（即使該標准似乎禁止了它），它類似於關於EOF可能與某些值具有相同值的問題。有效的帶符號字符值。

對於大多數可以返回WEOF來指示某種問題的（全部？）函數，可能有意思的是，標准要求該函數設置有關錯誤或條件的一些附加指示（例如，將errno為特定值，或在流上設置文件結束指示符）。

需要注意的另一件事是，根據我的理解，0xffff在UCS-2或UTF-16中是非字符（不知道可能存在的其他任何16位編碼）。