tha*_*i03 6 c bit-manipulation bit
我想打印一个二进制表示int.我的解决方案似乎对工作都int和unsigned int在Visual Studio中,但有人告诉我,这是错误的.有人看到错误吗？如果是这样,为什么我的程序似乎对我有用？
void printbin(int n)
{
unsigned int i = 1<<31;
for (int j=0; j<32; j++)
{
if ((n & i) != 0)
printf("1");
else
printf("0");
i = i>>1;
}
printf("\n");
}
为什么我的程序似乎对我有用？
有两种非排他性的可能性：
1<<31从未定义的行为开始：正如 @chux 首先观察到的，在 32 位（或更小）的系统上计算表达式会产生未定义的行为int，例如 Windows 和 Visual Studio 的 C 编译器提供的系统。两个操作数的类型均为int，因此结果的类型为int，但算术上正确的结果超出了该类型可以表示的值的范围。这种情况下的行为将为无符号整数结果定义，但对于有符号整数类型（例如int. 由于您将结果分配给类型为 的变量unsigned int，因此只需将表达式更改为 即可解决该问题1u<<31。
此外，任何类型表示中的位数均未指定，但您的代码假定为 32-bit unsigned int。这确实是 Visual Studio 的 C 编译器提供的 s 的大小unsigned int，但您不需要依赖于此。unsigned int通过计算as表示中的位数，您将获得每个环境的正确的依赖于实现的结果CHAR_BIT * sizeof(unsigned int)。
然而，只要我们讨论实现依赖性，对象表示中的所有位都不一定会影响其值。也可以有填充位，并且在类型表示中值位少于 32 个的实现中unsigned int，表达式1u << 31或等效项的计算结果为零。为了完全正确， 的表示中值unsigned int位数的计算必须基于 的值UINT_MAX。您创建的位掩码的另一种表达式可以避免此问题~(UINT_MAX >> 1)。
至于输出格式，目前还不清楚 an 的“二进制”形式int是什么，特别是考虑到您想要提供负值和正值。如果您应该在不使用符号的情况下提供负值的形式-（正如您的代码尝试做的那样），则必须指定或假定所需输出形式的详细信息（例如大端序、32 位二进制补码），否则您打算探测输入值的机器特定表示。由于您没有指定特定的格式，如果（部分）问题在于输出格式，那么我只能得出结论，需要特定于机器的表示或符号/大小。
如果目标是探测int值的机器表示，那么您的程序至少在两个（附加）计数上是不正确的。
首先，计算表达式涉及将from typen&i的值转换为 type 。因此，您打印的是转换值的表示形式，不能保证与原始值的表示形式相同。但实际上，您不太可能遇到存在实际差异的机器和 C 实现。当然，Windows 上的 Visual Studio 不是这样的环境。iintunsigned intint
然而，此外，您的代码输出的值的逻辑表示形式不一定符合物理表示形式。即使假设您不会遇到各种对象表示形式的转换或大小等问题，您的代码也会假定物理布局是从最高有效字节到最低有效字节。也就是说，它会打印大端表示形式，而不管实际的物理表示形式。int在 x86 和 x86_64 上， s的本机物理表示形式是小端，下面我打印机器表示的代码将打印与您的代码不同的结果。
void printbin(int n)
{
unsigned char *p = (unsigned char *) &n;
for (int j=0; j < sizeof(n); j++)
{
for (unsigned char mask = 1u << (CHAR_BIT - 1); mask; mask >>= 1) {
putchar((*p & mask) ? '1' : '0');
}
p += 1;
}
putchar('\n');
}
该标准允许不同指针类型之间的转换，并且它特别规定该程序中的转换将导致p被初始化为指向 表示形式中的第一个字节n。该程序逐步遍历表示形式中的每个字节（通过运算符确定的总数sizeof）并打印每个字节中的位，从最高有效到最低有效，与您的版本类似。如果有填充位，则将其包括在内。
另一方面，如果您想要一个有符号的二进制数字字符串，从最高有效非零位到最低有效位，那么您可以这样做：
void printbin_digits(unsigned int n) {
char bits[CHAR_BIT * sizeof(unsigned int)] = {0};
int bit_count = 0;
while (n) {
bits[bit_count++] = n % 2;
n >>= 1;
}
while (bit_count) {
putchar(bits[--bit_count] ? '1' : 0);
}
}
void printbin(int n)
{
if (n == 0) {
putchar('0');
} else if (n == INT_MIN) {
putchar('-');
printbin_digits(-(n / 2));
putchar((n % 2) ? '1' : '0');
} else if (n < 0) {
putchar('-');
printbin_digits(-n);
} else {
printbin_digits(n);
}
putchar('\n');
}
int这无需对 C 标准不支持的类型值的表示进行任何假设。特别注意当n有值时的特殊处理INT_MIN——它很混乱，但这是必要的，因为计算表达式-INT_MIN可以（并且在 x86 上确实）产生未定义的行为。