將2個uint16_t合並為1個uint32_t

Question

我有2個uint16_t，我想組合成1個32位數字：

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為0000 0000 1111 1111 0000 0000 1111 1111 ...所以十進制16711935但我得到255（0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111）。

有任何想法嗎？

謝謝

Answer 1

當對整數類型進行移位時，兩個操作數都將首先提升，並且所得整數與提升后的左操作數具有相同的類型。

編譯器將首先嘗試將uint16_t提升為int ，如果一個int無法保存該值（即，該值大於INT_MAX），它將被提升為unsigned int 。 現在，如果您的系統使用16-bit int ，結果仍將是16位，因此只要您的shift值小於16，就將丟失左移情況下的最高有效位。未按標准定義。

在這種系統中，您需要首先轉換為更寬泛的整數類型（例如uint32_t或uint64_t ，然后左移。 為了安全起見，我們總是可以將移位的左操作數強制轉換為期望的type以使我們的代碼不受編譯器設計者做出的實現決定（如位寬）的影響。

Answer 2

在某種程度上，這取決於平台。 在我最近的系統上，我們得到了預期的結果，可以通過一個簡短的程序進行演示：

#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);
}

輸出為0xff00ff 。

但是，您的var1和var2在進行任何算術運算之前都會經過普通的整數提升 。 如您所見，如果提升的類型不能保存中間結果，則部分計算可能會丟失。

您可以通過在算法前顯式擴展var1來避免此問題：

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

---

我的系統上等效的失敗程序是：

#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員0x1fe來0x1fe var1 ，那么它將產生0x1fe而不是0xff000000ff （因為在此系統上， <<32恰好是具有32位無符號類型的無操作）。