我是靠谱客的博主 唠叨柠檬,最近开发中收集的这篇文章主要介绍关于unsigned int 和 int 的在位运算上的不同,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

关于unsigned int 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 16

* sLowBits 16

* 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 */

lResult = sHighBits;

lResult <<= 16;

 

/* 清除32位值的低16 */

lResult &= 0xFFFF0000;

 

/* 将第二个16位值放入32位值的低16 */

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sLowBits1sLowBits2

 

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,sLowBits1sLowBits2有什么区别?

 

注意了,sLowBits1sLowBits2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1000sLowBits2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 */

lResult = sHighBits;

lResult <<= 16;

 

/* 清除32位值的低16 */

lResult &= 0xFFFF0000;

 

/* 将第二个16位值放入32位值的低16 */

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

 

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:

 

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()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 */

lResult = sHighBits;

lResult <<= 16;

 

/* 清除32位值的低16 */

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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