无符号字符值循环 C++

Question

我（认为我）理解不同变量类型的数学运算。例如，如果我超过 unsigned int 变量的最大限制，它将循环回到 0.

我不明白这段代码的行为 unsigned char:

#include<iostream>

int main() {
    unsigned char var{ 0 };
    for(int i = 0; i < 501; ++i) {
        var += 1;
        std::cout << var << '\n';
    }
}

这只是输出1...9，然后是一些符号和大写字母，然后它什么都不打印。它不会循环回值 1...9 等

另一方面，如果我在打印前转换为 int：

#include<iostream>

int main() {
    unsigned char var{ 0 };
    for(int i = 0; i < 501; ++i) {
        var += 1;
        std::cout << (int)var << '\n';
    }
}

它确实从 1...255 打印，然后从 0...255 循环返回。

这是为什么？似乎 unsgined char 变量执行循环（正如我们从 int 转换中看到的那样）。

使用 unsigned char 变量进行数学运算安全吗？我在这里看到的行为是什么？

Answer 1

为什么它不打印预期的整数值？

问题不在于 char 的循环。问题在于 std::ostream 对象和 8 位整数类型的插入操作。这些类型的非成员 operator<< 函数将所有 8 位整数（char、signed char 和 unsigned char）视为它们的 ASCII 字符类型。

operator<<(std::basic_ostream)

处理输出 8 位整数类型的规范方式就是您的操作方式。我个人更喜欢这个：

char foo;
std::cout << +foo;

一元运算符 + 将 char 类型提升为 integer 类型，然后调用整数打印函数。

请注意，整数溢出仅针对 unsigned 整数类型定义。如果您使用 char 或 signed char 重复此操作，则该行为未被标准定义。肯定会发生一些事情，因为我们生活在现实中，但溢出行为可能因编译器而异。

为什么不重复 0..9 个字符

我使用 g++ 进行编译测试，并在 Ubuntu 20.04 上使用 bash 进行测试。我的不可打印字符在某些情况下被处理为显式符号，或者在其他情况下不打印。非重复行为必须归因于您的 shell 处理这些不可打印字符的方式。如果没有更多信息，我们无法回答这个问题。

Answer 2

在这种情况下，无符号字符不会被视为数字。这种数据类型实际上是一个字节：

1 byte = 8 bits = 0000 0000 which means 0.

cout 正在打印的是表示您通过向其添加 +1 更改的字节的字符。

例如：

0 = 0000 0000
1 = 0000 0001
2 = 0000 0010
.
.
.
9 = 0000 1001

然后，这里开始其他与数字无关的字符。所以，如果你把它转换成 int，它会给你那个字节的数字表示，给你一个 0-255 的输出。

希望这能说明问题！

编辑：使解释更清楚。

无符号字符值循环 C++

Unsigned char value cycle C++

c++

types

casting

char

为什么它不打印预期的整数值？

为什么不重复 0..9 个字符