C如何處理符號擴展？

Question

我有一個指向字節緩沖區的指針，我將從中將每個偶數索引字節都復制到一個int（因為該協議將數據存儲在緩沖區中，我知道奇數周期可供讀取）。 現在當我這樣做

signed int a;
...
//inside a loop
a = buffer[2*i]; //buffer is unsigned

它給了我一個未簽名的號碼。 但是當我這樣做時

a = (int8_t)buffer[2*i]

數字以簽名形式顯示。 這迫使我重新考慮c中的符號擴展如何工作，尤其是在上述情況下。 我的理解是，由於我聲明為簽名，因此編譯器將自動進行符號擴展。 任何人都可以花一些時間來解釋為什么不是這種情況。 我在這個陷阱中呆了一個小時，不想以后再陷入同一陷阱。

Answer 1

buffer是一個無符號八位整數數組（或充當一個整數）。 因此， buffer[2*i]值在0到255（包括）范圍內，並且該范圍內的所有值都可以表示為int s，因此分配

a = buffer[2*i];

保留值，通過用零填充來提升為更大的類型int 。

如果您在分配前int8_t為int8_t ，

a = (int8_t)buffer[2*i]

大於127的緩沖區中的值將以實現定義的方式轉換為int8_t類型，很可能是通過將位模式重新解釋為帶符號的8位整數，這導致從-128到-1的負值。 這些值可以表示為int ，因此將它們保留在賦值中，然后通過符號擴展將值保留提升為更廣泛的類型int 。

Answer 2

一個int_8僅具有8位，如果最高位為1，則它具有負值：1xxxxxxx，如果將這樣的值分配給有符號的int（32位或64位），則當然會得到一個負值。 賦值后，較長的int看起來像11111111 11111111 11111111 1xxxxxxx ，只是一個簡單的xor就可以完成技巧00000000 ^ 1001 => 11111001。