概述
关于unsigned int 和 int 的在位运算上的不同,下面有个CU上的例子描述的很清楚:
[问题]:这个函数有什么问题吗?
/
/**
* 本函数将两个16比特位的值连结成为一个32比特位的值。
* 参数:sHighBits 高16位
* sLowBits 低16位
* 返回:32位值
**/
long CatenateBits16(short sHighBits, short sLowBits)
{
long lResult = 0; /* 32位值的临时变量*/
/* 将第一个16位值放入32位值的高16位 */
lResult = sHighBits;
lResult <<= 16;
/* 清除32位值的低16位 */
lResult &= 0xFFFF0000;
/* 将第二个16位值放入32位值的低16位 */
lResult |= (long)sLowBits;//在强制类型转换的时候可能出错。如果sLowBits的第一位是1,则在强制类型转换的时候,会在前面补1,而不是我们期望的0;
return lResult;
}
/
[问题的发现]:
我们先看如下测试代码:
/
int main()
{
short sHighBits1 = 0x7fff;
short sHighBits2 = 0x8f12;
unsigned short usHighBits3 = 0xff12;
short sLowBits1 = 0x7bcd;
long lResult = 0;
printf("[sHighBits1 + sLowBits1] ";
lResult = CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits1);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits1);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits1);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
}
/
运行结果为:
[sHighBits1 + sLowBits1]
lResult = 7fff7bcd
lResult = 8f127bcd
lResult = ff127bcd
嗯,运行很正确嘛……于是我们就放心的在自己的程序中使用起这个函数来了。
可是忽然有一天,我们的一个程序无论如何结果都不对!经过n个小时的检查和调试,最后终于追踪到……CatenateBits16() !?它的返回值居然是错的!!
“郁闷!”你说,“这个函数怎么会有问题呢!?”
可是,更郁闷的还在后头呢,因为你把程序中的输入量作为参数,在一个简单的main()里面单步调试:
/
int main()
{
short sHighBits1 = 0x7FFF;
short sHighBits2 = 0x8F12;
unsigned short usHighBits3 = 0x8F12;
short sLowBits1 = 0x7BCD; //你实际使用的参数
short sLowBits2 = 0x8BCD; //你实际使用的参数
long lResult = 0;
printf("[sHighBits1 + sLowBits1] ";
lResult = CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits1);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits1);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits1);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
printf(" [sHighBits1 + sLowBits2] ";
lResult = CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits2);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits2);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits2);
printf("lResult = %08x ", lResult, lResult);
return 0;
}
/
发现结果竟然是:
[sHighBits1 + sLowBits1]
lResult = 7fff7bcd
lResult = 8f127bcd
lResult = 8f127bcd
[sHighBits1 + sLowBits2]
lResult = ffff8bcd //oops!
lResult = ffff8bcd //oops!
lResult = ffff8bcd //oops!
前一次还好好的,后一次就ffff了?X档案?
[X档案的真相]:
注意那两个我们用来当作低16位值的sLowBits1和sLowBits2。
已知:
使用 sLowBits1 = 0x7bcd 时,函数返回正确的值;
使用 sLowBits2 = 0x8bcd 时,函数中发生X档案。
那么,sLowBits1与sLowBits2有什么区别?
注意了,sLowBits1和sLowBits2都是short型(而不是unsigned short),所以在这里,sLowBits1代表一个正数值,而sLowBits2却代表了一个负数值(因为8即是二进制1000,sLowBits2最高位是1)。
再看CatenateBits16()函数:
/
long CatenateBits16(short sHighBits, short sLowBits)
{
long lResult = 0; /* 32位值的临时变量*/
/* 将第一个16位值放入32位值的高16位 */
lResult = sHighBits;
lResult <<= 16;
/* 清除32位值的低16位 */
lResult &= 0xFFFF0000;
/* 将第二个16位值放入32位值的低16位 */
lResult |= (long)sLowBits; //注意这一句!!!!
return lResult;
}
/
如果我们在函数中用
printf("sLowBits = %04x ", sLowBits);
打印传入的sLowBits值,会发现
sLowBits = 0x7bcd 时,打印结果为
sLowBits = 7bcd
而sLowBits = 0x8bcd时,打印结果为
sLowBits = ffff8bcd
是的,即使用%04x也打印出8位十六进制。
因此,我们看出来了:
当sLowBits = 0x8bcd时,函数中 "lResult |= (long)sLowBits;" 这一句执行,会先将sLowBits转换为
0xffff8bcd
再与lResult做或运算。由于现在lResult的值为 0xXXXX0000 (其中XXXX是任何值),所以显然,无论sHighBits是什么值,最后结果都会是
0xffff8bcd
而当sLowBits = 0x7bcd时,函数中 "lResult |= (long)sLowBits;" 这一句执行,会先将sLowBits转换为
0x00007bcd
再与lResult做或运算。这样做或运算出来的结果当然就是对的。
也就是说,CatenateBits16()在sLowBits的最高位为0的时候表现正常,而在最高位为1的时候出现偏差。
[教训:在某些情况下作位运算和位处理的时候,考虑使用无符号数值。因为这个时候往往不需要处理符号。即使你需要的有符号的数值,那么也应该考虑自行在调用CatenateBits16()前后做转换??毕竟在位处理中,有符号数值相当诡异!]
下面这个CatenateBits16()版本应该会好一些:
/
unsigned long CatenateBits16(unsigned short sHighBits, unsigned short sLowBits)
{
long lResult = 0;
/* 将第一个16位值放入32位值的高16位 */
lResult = sHighBits;
lResult <<= 16;
/* 清除32位值的低16位 */
lResult &= 0xFFFF0000;
/* 将第二个16位值放入32
最后
以上就是唠叨柠檬为你收集整理的关于unsigned int 和 int 的在位运算上的不同的全部内容,希望文章能够帮你解决关于unsigned int 和 int 的在位运算上的不同所遇到的程序开发问题。
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