如何將一個有符號的整數值轉換爲無符號的，根據其位數？

Question

我想將一個有符號的值變成一個無符號的值（例如，int8_t到uint8_t），但它也必須保持它的位。

我該怎麼辦？

Answer 1

在實踐中：你可以簡單地分配簽署價值爲uint8_t，

u = i; 

，或者你可以用符號值初始化，

uint8_t u = i; 

這是假定簽訂了補整數表示，這是今天普遍使用的。通過這種表示，位被完全保留。 「在實踐中」資格是指這個假設。

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例如，在現代機器上，例如在一個現代機器上的8位有符號表示。 -42，是位模式編號-42 + 256，它是（位模式編號）214.將它轉換爲無符號是由標準保證產生相同的值模256.所以它是相同的位模式，即位模式214.

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從標誌到無符號由標準明確定義，儘管位模式的保存通常只是一種實踐效果（所有現代計算機都是這樣設計的）。但是，如果無法表示無符號值，則會遇到編譯器特定的效果。這種轉換需要更加小心，因爲這是編譯器自行決定的問題，而不是硬件級別的實際保證。

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^{（1）由於M.M.在his answer中說明了你的例子中的特定簽名類型，int8_t，是C11已經保證了C的二進制補碼。我在C99標準的最終草案中沒有看到這種語言，所以推測它不在C99中，因此不在基於C99的C++ 11或C++ 14中，但可​​能存在於C++ 17中，我相信它基於C11。}

Answer 2

隨着intN_t類型，你可以簡單地寫：

int8_t i = something; 
uint8_t u = i; 

，因爲這些類型都需要使用2的補碼錶示，此轉換被定義爲保留位。

參考：C++ 14 [cstdint.syn]/2：

頭定義所有的功能，類型和宏一樣7.18 C標準

和C11 7.20.1.1/1（C99 7.18.1.1）：

typedef名intN_t表示一個符號整型與寬度N，沒有填充比特，和一個二的補碼錶示法。

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爲了保護其他整數類型的代表性，使用：

int i = something; 
unsigned int i = *(unsigned int *)&i; 

你可以用任何一對相應的有符號和無符號類型做到這一點。除了生成陷阱表示的可能性之外，它是安全的。

Answer 3

嘗試顯式類型轉換。使用static_cast進行（不安全）類型轉換對於到達變量的「原始字節」是必需的。 要的值轉換爲給定類型，你寫了以下內容：

static_cast<type_to_convert_to>(expression) 

隨着投的static_cast在編譯時靜態檢查。

#include <iostream> 


int main() { 

    int8_t i {11}; 
    uint8_t i2 = static_cast<uint8_t>(i); 
    std::cout << "i occupies " << sizeof(i) << " bytes." << std::endl; 
    std::cout << "i2 occupies " << sizeof(i2) << " bytes." << std::endl; 


}