[問題] printf & 型態轉換

[vvrr (vvrr)]

開發平台(Platform): (Ex: VC++, GCC, Linux, ...) 
GCC

問題(Question)：
printf的結果會根據型態的不同而改變

餵入的資料(Input)：
        int a = 5000;
        char b = (char)a;
        printf("b = %x\n", b);

預期的正確結果(Expected Output)：
b = 88 (5000 = 0x1388)

錯誤結果(Wrong Output)：
b = ffffff88

補充說明(Supplement)：

嘗試了一些a的初始值和結果，有點不太明白為什麼會變成這樣，整理如下：

int  a = 5000;    --> b = ffffff88
int  a = 0x1234;  --> b = 34
int  a = 50;      --> b = 32        // 這個很正常
char a = 50;      --> b = 32        // 這個很正常

char a = 0x7F;    --> b = 7f
char a = 0x80;    --> b = ffffff80
char a = 0x81;    --> b = ffffff81

主要是前兩個，為什麼一個會印出ffffff，一個就不會？




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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 60.250.31.103
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1455519100.A.9CF.html
→ longlongint: char的範圍是?
→ andrenvq57: 為什麼不是0x000088而是0xffff88 overflow是直接用ff
→ andrenvq57: 頂替嗎
→ stupid0319: char* b = (char*)&a; 這樣比較理想
→ stupid0319: 結果不是b = ffffff88嗎,怎麼下一行又變b = ffffff34
※ 編輯: vvrr (60.250.31.103), 02/15/2016 15:37:04
→ vvrr: 是88沒錯@@ 抱歉
推 stupid0319: char = 0x7F ,0x80 , 0x81  各試看看吧
→ vvrr: char就，一般的char. 應該是-128~127
→ vvrr: 2F，我也不知道為什麼是ff，gcc印出來的..
※ 編輯: vvrr (60.250.31.103), 02/15/2016 15:46:25
推 CoNsTaR: 因為你 printf 要求的輸入不是 char 你卻給他 char 吧…
推 CoNsTaR: 它需要一個比 char 更大的型態
→ CoNsTaR: 像你這裡輸出的結果是 4*8=32bit 的型態
→ vvrr: 如果前面都會被補成ffff就還好，但是有些就不會
※ 編輯: vvrr (60.250.31.103), 02/15/2016 15:49:09
→ CoNsTaR: int i = 5000;
→ CoNsTaR: char c = (char)i;i = c;printf("%p\n", i);
→ CoNsTaR: @vvrr因為你不能知道你讀超過b之外的值是多少啊
→ CoNsTaR: 如果b前面的變數剛好都是０那讀出來當然就不會有f 反之
→ CoNsTaR: 亦然
→ CoNsTaR: 這裡沒有 overflow 只有 overbound
推 stupid0319: FFFFFF不是補上去的吧......看了我都快吐血了
推 stupid0319: 神人來說一下char跟int的負數怎麼表示吧
→ stupid0319: char跟int的-1各為FF跟FFFFFFFF
→ stupid0319: -2呢,FE跟FFFFFFFE
→ stupid0319: 所以char的0x88跟int的0xffffff88是等值的
→ stupid0319: 在一些程式中,輸入0x80000000可能造成bug
→ stupid0319: 很多遊戲的洗錢BUG就是這麼來的
推 LPH66: 關鍵字: sign extension
→ besmartAE: (unsigned char)才對
→ stupid0319: 一個道具10萬塊錢好了,買21475個,變成0x80003FE0
→ stupid0319: 買了道具後系統還要付給你21億
→ vvrr: 「所以char的0x88跟int的0xffffff88是等值的」
→ vvrr: 所以printf會先把後面的數字轉成int嗎？
→ vvrr:                  ^^^^^^^^^^  後面的char型態的b
推 stupid0319: %x Unsigned hexadecimal integer
推 apologize: unsigned char b = (char)a;  改成
推 LPH66: >vvrr 16:36  是, 不過不是 printf 轉的
→ LPH66: 而是因為 printf 屬於可變參數函式, 不到 int 等級的整數
→ LPH66: 規定要轉成 int 再傳進去, 所以在那時就已經轉了
→ LPH66: 也因為規定轉成 int, 所以會轉成一個有號整數
→ LPH66: 這才用上了我上面講的 sign extension
→ LPH66: 概念上就是如 stupid0319 講的, 0x88 (等於十進位 -120)
→ LPH66: 會變成 int 的 -120 (0xffffff88)
→ LPH66: 那因為二進位觀點來看就是最高位的正負號位元往前補滿
→ LPH66: 所以要說「ffffff 是補上去的」技術上來說也沒有錯就是了
推 azter: 其實可以開小算盤的程式設計師模式
→ azter: 第一步計算5000+128
→ azter: 第二步 將第一步結果 mod 256
→ azter: 第三步 將第二步的結果再減去減去128
→ azter: 小算盤的輸出結果是-120
→ azter: 單看-120可能看不出端倪，請看小算盤下面顯示一堆1 0那欄
推 LPH66: 要講型態轉換的話, 這樣操作: (1) 左下角選 dword, 10 進位
→ LPH66: 然後輸入 5000; (2) 左下角點選 byte; 這等同於轉型成 char
→ LPH66: 你會看到它變成了 -120 了
→ LPH66: (3) 根據我上面說的, 傳進 printf 前會再轉成 int
→ LPH66: 所以再點回 dword, 你會看到數值還是 -120
→ LPH66: 但下面的二進位顯示部份前面卻是全部補了 1 進去
→ LPH66: (4) 輸出成 %x, 所以點選 16 進位, 就看到 ffffff88 出來了
→ LPH66: 你把你實驗的值代換掉上面的 5000, 觀察下面二進位顯示
→ LPH66: 就會知道為什麼有些數會這樣變有些數會那樣變
→ vvrr: 謝謝大家<(_ _)>
→ vvrr: 1. int a 轉成 char b的時候，不論正負只留最後1個byte
→ vvrr: 2. char b傳進printf前會根據b此時代表數值轉成signed int
→ vvrr: 3. printf實際上印出來的都是int.有些只看到1byte的只是前面
→ vvrr:    都是0(而且我沒有叫printf印出來)      大概是這樣沒錯吧