c - printf char type in base16 出现混淆现象

Question

代码如下:

#include<stdio.h>
void f(unsigned char v)
{
    char c = v;
    unsigned char uc = v;
    printf("%%X: %X, %X\n", c, uc);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    f(0x80);   
    return 0;
}

结果:

%X: FFFFFF80, 80

我很困惑。 FFFFFF80怎么来的。我们知道 char 类型包含 1 个字节。我知道 char 和 unsigned char 之间的区别在于它们处理最高位的方式，但两者都保存一个字节。 而且我认为该程序不涉及任何转换过程。 如果 c 的类型是 int(将 unsigned char 转换为 int)，符号位将扩展。但在这种情况下，它是 unsigned char 转换为char，但都保存一个字节。

那么为什么 printf("%X",c) 的结果包含 4 个字节？

Answer 1

printf 是一个可变参数函数，它被定义为:

int printf(const char * fmt, ...);

也就是说，printf 不知道您传递给它的参数类型，它依赖于格式字符串来推断参数类型。

格式字符串后的每个参数都受到整数提升(char 被提升为 int)。

所以 printf 在你的情况下接收到的是一个格式字符串 ("%%X: %X, %X\n")，一个 int 包含 -128(因为 0x80 在二进制补码架构上表示为 char 是 -128)和一个包含 128 的 int。

引用资料:

ISO C § 6.3.1.1:

If an int can represent all values of the original type, the value is converted to an int; otherwise, it is converted to an unsigned int. These are called the integer promotions.

ISO C § 6.5.2.2:

If the expression that denotes the called function has a type that does not include a prototype, the integer promotions are performed on each argument, and arguments that have type float are promoted to double. These are called the default argument promotions.

The ellipsis notation in a function prototype declarator causes argument type conversion to stop after the last declared parameter. The default argument promotions are performed on trailing arguments.

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附言 值得注意的是，您遇到的二进制补码行为是实现定义的，即 (char)0x80 不能保证等于 -128 在所有平台上。