從無簽名轉換為簽名類型安全？

Question

例如，從unsigned char *為帶signed char * （或只是char * ？）是否安全？

Answer 1

訪問是明確定義的，允許您通過指向對應動態類型（3.10 / 15）的有符號或無符號類型的指針來訪問對象。

此外，保證signed char不具有任何陷阱值，因此無論原始unsigned char對象的值是什么，您都可以安全地讀取signed char指針。

當然，您可以期望通過一個指針讀取的值與通過另一個指針讀取的值不同。

編輯：關於sellibitze的評論，這是3.9.1 / 1所說的。

char，signed char和unsigned char占用相同的存儲空間並具有相同的對齊要求（3.9）; 也就是說，它們具有相同的對象表示。 對於字符類型，對象表示的所有位都參與值表示。 對於無符號字符類型，值表示的所有可能位模式表示數字。

事實上，似乎signed char可能有陷阱值。 好抓！

Answer 2

轉換應該是安全的，因為你所做的只是將一種類型的字符轉換為另一種字符，它應該具有相同的大小。 只需要知道在取消引用指針時代碼所期望的數據類型，因為兩種數據類型的數值范圍不同。 （即，如果指針指向的數字原來是正數為無符號，則一旦指針轉換為帶符號的字符*，它就可能成為負數，並取消引用它。）

Answer 3

轉換會更改類型，但不會影響位表示。 從unsigned char轉換為signed char不會更改值，但會影響值的含義。

這是一個例子：

#include <stdio.h>
int main(int args, char** argv) {

  /* example 1 */
  unsigned char a_unsigned_char = 192;
  signed char b_signed_char = b_unsigned_char;
  printf("%d, %d\n", a_signed_char, a_unsigned_char); //192, -64

  /* example 2 */
  unsigned char b_unsigned_char = 32; 
  signed char a_signed_char = a_unsigned_char;
  printf("%d, %d\n", b_signed_char, b_unsigned_char); //32, 32

  return 0;
}

在第一個示例中，您有一個值為192的unsigned char，或二進制的110000000。 在轉換為signed char之后，該值仍然是110000000，但這恰好是-64的2s補碼表示。 有符號值以2s-補碼表示形式存儲。

在第二個示例中，我們的無符號初始值（32）小於128，因此它似乎不受強制轉換的影響。 二進制表示為00100000，其仍為32s的2s補碼表示。

要“安全地”從unsigned char轉換為signed char，請確保該值小於128。

Answer 4

這取決於你將如何使用指針。 您只是轉換指針類型。

Answer 5

您可以將安全地轉換unsigned char*的char *為您呼叫將被期待從一個字符指針行為的功能，但是，如果你的char值越過127，那么你會得到不會是你所預期的結果，所以請確保您的無符號數組中的內容對有符號數組有效。

Answer 6

我已經看到它在某些方面出錯了，從unsigned char轉換為signed char。

其一，如果你將它用作數組的索引，該索引可能會變為負數。

其次，如果輸入到switch語句，則可能導致負輸入，這通常是交換機不期望的。

第三，它在算術右移上有不同的行為

int x = ...;
char c = 128
unsigned char u = 128

c >> x;

有不同的結果

u >> x;

因為前者是符號擴展而后者不符號。

第四，有符號字符會導致與無符號字符不同的點下溢。

所以常見的溢出檢查，

(c + x > c)

可能會返回不同的結果

(u + x > u)

Answer 7

如果您只處理ASCII數據，則安全。

Answer 8

我很驚訝它還沒有被提及： Boost數字演員應該做的伎倆 - 當然只針對數據。

指針總是指針。 通過將它們轉換為其他類型，您只需更改編譯器解釋指向的數據的方式。