C89中直接计算确定char的范围（不要使用limits.h）

Question

我正在尝试解决 K&R 的 C 书的 Ex 2-1。该练习要求通过直接计算（而不是直接从 limits.h 打印值）来确定 char 的范围。关于如何很好地完成这项工作有什么想法吗？

Answer 1

聪明的方法，只需计算变量的 sizeof()，您就会知道它比 sizeof()=1 的变量大很多倍，通常是 char。鉴于您可以使用数学来计算范围。如果你有奇数大小的类型，例如 3 位 chars 或其他东西，则不起作用。
努力尝试，将 0 放入类型中，然后递增直到它不再递增（环绕或保持不变，具体取决于机器）。无论之前的数字是多少，那都是最大值。对 min.

Answer 2

您可以随时尝试 ol' 待机，printf...

为了简单起见，让我们把事情简化一下。

这不是您问题的完整答案，但它会检查一个字符是否为 8 位——需要一点帮助（是的，代码中有错误）。我会留给你自己想办法。

#include <stdio.h>

#DEFINE MMAX_8_BIT_SIGNED_CHAR 127

main ()
{
    char c;

   c = MAX_8_BIT_SIGNED_CHAR;

   printf("%d\n", c);
   c++;
  printf("%d\n", c);
}

查看输出。我不会给你剩下的答案，因为我认为如果你自己弄清楚你会从中得到更多，但我会说你可能想看看位移运算符。

Answer 3

假设类型将智能换行¹，您可以简单地从将 char 变量设置为零开始。

然后增加它直到新值比以前的值少。

新值是最小值，以前的值是最大值。

下面的代码应该是一个好的开始：

#include<stdio.h>
int main (void) {
    char prev = 0, c = 0;
    while (c >= prev) {
        prev = c;
        c++;
    }
    printf ("Minimum is %d\n", c);
    printf ("Maximum is %d\n", prev);
    return 0;
}

¹ 从技术上讲，溢出变量是未定义的行为，任何事情都可能发生，但绝大多数实现都可以。请记住，保证正常工作。

事实上，以可移植的方式解决这个问题（有些实现对 char 有各种不同的位宽，有些甚至对负数使用不同的编码方案）可能是正是为什么这些有用的宏首先被放入limits.h。

Answer 4

x86 & x86_64 上有3个相对简单的函数可以涵盖有符号和无符号类型:

/* signed data type low storage limit */
long long limit_s_low (unsigned char bytes)
{   return -(1ULL << (bytes * CHAR_BIT - 1)); }

/* signed data type high storage limit */
long long limit_s_high (unsigned char bytes)
{   return (1ULL << (bytes * CHAR_BIT - 1)) - 1; }

/* unsigned data type high storage limit */
unsigned long long limit_u_high (unsigned char bytes)
{
    if (bytes < sizeof (long long))
        return (1ULL << (bytes * CHAR_BIT)) - 1;
    else
        return ~1ULL - 1;
}

其中 CHAR_BIT 通常为 8。

Answer 5

好的，我把我的版本扔进戒指：

unsigned char uchar_max = (unsigned char)~0;
// min is 0, of course

signed char schar_min = (signed char)(uchar_max & ~(uchar_max >> 1));
signed char schar_max = (signed char)(0 - (schar_min + 1));

它确实假定有符号的 2 的补码和有符号和无符号字符的相同大小。虽然我只是定义了前者，但我确信可以从标准中推断出后者，因为两者都是 char 并且必须保存 "execution charset" 的所有编码（这对像 UTF-8 这样的 RL 编码字符集意味着什么).

直接得到 1 的补码，sing/magnitude-version。请注意，未签名版本始终相同。

一个优点是它完全以 char 类型运行并且没有循环等。因此它在 8 位架构上仍然是高性能的。

嗯...我真的认为这需要一个循环来签名。我错过了什么？

C89中直接计算确定char的范围（不要使用limits.h）

Determine the ranges of char by direct computation in C89 (do not use limits.h)

c

char