二进制数：+和|之间的奇怪差异

Question

我正在尝试使用c操纵二进制数。我发现下面的最少代码很奇怪。谁能告诉我“ +”和“ |”有什么区别这里？谢谢！

char next_byte1 = 0b11111111;
char next_byte2 = 0b11110101;
short a = (next_byte1 << 8) | next_byte2;
short b = (next_byte1 << 8) + next_byte2;
printf("a vs b is %d ~ %d.\n", a, b);

它显示：a vs b是-11〜-267，分别是0b11111111 11110101和0b1111111011110101。我对这个结果感到非常困惑。

Answer 1

您看到的问题是，在进行按位运算之前，next_byte2被符号扩展为完整的int，从而“破坏”了高字节。

进行位操作时，最好使用unsigned类型（实际上是使用unsigned的类型）。普通char类型可以是（通常是）带符号类型，因此最好避免用于这些用途。

Answer 2

• 永远不要将char用于二进制/按位算术，因为它具有实现定义的签名，并且可能为负数。通常，对默认的C类型使用stdint.h。
• 如果对char进行了签名，则在变量初始化期间，其内部的值最终将以二进制补码转换为-1。分别发生在next_byte1和next_byte2上。
• 每当在表达式中使用小整数类型时，通常会将其提升为带符号的int。因此，您的-1（0xFF）会变为-1（0xFFFFFFF），然后再离开班次。
• 左移负操作数是未定义的行为，这意味着任何类型的错误都可能在您的程序中泛滥。在这种情况下会发生这种情况，因此无法保证结果。
• 显然，在您的情况下，未定义的行为在您最终以二进制表示0xFFFFFF00的较大负数时表现出来。
• |和+之间的区别在于后者关心符号，因此，在+的情况下，您最终将负数加在一起，而在{{1}的情况下}二进制表示形式简单地进行或：运算。

您可以通过以下方式修复程序：

|

现在#include <stdio.h> #include <stdint.h> int main(void) { uint8_t next_byte1 = 0xFF; uint8_t next_byte2 = 0xF5; uint16_t a = (next_byte1 << 8) | next_byte2; uint16_t b = (next_byte1 << 8) + next_byte2; printf("a vs b is %d ~ %d.\n", a, b); } 和|可以按预期工作。

Answer 3

两个答案都可以解决您的问题。我只想在'|'周围添加清晰度和“ +”运算符。

• '|'是按位或运算符

• '+'是加法运算符，它转换为包含性OR
  CARRY传播的多位数字运算符。

虽然它们在某些情况下可能会产生与您的示例相同的结果，但是它们不是同一运算符，并且通常不应期望得到相同的结果。