c - 是否有适用于所有系统的通用 "isolate a single byte"位掩码，而不考虑 CHAR_BIT？

Question

如果目标系统上的 CHAR_BIT == 8(大多数情况下)，则很容易屏蔽掉单个字节:

unsigned char lsb = foo & 0xFF;

但是，在一些系统和 C 实现中，CHAR_BIT 既不是 8 也不是其倍数。由于 C 标准仅规定 char 值的最小范围，因此无法保证使用 0xFF 进行屏蔽会为您隔离整个字节。

我四处搜索，试图找到有关通用“字节掩码”的信息，但到目前为止还没有找到任何信息。

总有 O(n) 的解决方案:

unsigned char mask = 1;
size_t i;
for (i = 0; i < CHAR_BIT; i++)
{
    mask |= (mask << i);
}

但是，鉴于此任务在许多系统级编程场景中的重要性，我想知道是否有任何 O(1) 宏或某处代码行可以完成此任务。

Answer 1

从整数值中提取 unsigned char 的最简单方法就是将其转换为 unsigned char:

(unsigned char) SomeInteger

根据 C 2018 6.3.1.3 2，结果是 SomeInteger 模 UCHAR_MAX+1 的余数。 (这是一个非负余数；它总是被调整为大于或等于零且小于 UCHAR_MAX+1。)

分配给 unsigned char 具有相同的效果，因为分配执行转换(并且初始化也有效):

unsigned char x;
…
x = SomeInteger;

如果你想要一个明确的位掩码，UCHAR_MAX 就是这样一个掩码。这是因为无符号整数在 C 中是纯二进制，并且无符号整数的最大值已设置所有值位。 (无符号整数一般也可能有填充位，但 unsigned char 可能没有。)

在非常古老或深奥的系统中可能会出现一个差异:如果有符号整数用符号和大小或一个补码表示，而不是今天普遍存在的二进制补码，那么提取 unsigned char 根据您使用的是转换方法还是位掩码方法，负值会有所不同。