在C中打印十六进制字符

Question

我正在尝试读取一行字符，然后打印出该字符的十六进制等效值。

例如，如果我有一个字符串 "0xc0 0xc0 abc123"，其中前 2 个字符为十六进制的 c0，其余字符为 abc123 code> 以 ASCII 表示，那么我应该得到

c0 c0 61 62 63 31 32 33

然而，使用 %x 的 printf 给了我

ffffffc0 ffffffc0 61 62 63 31 32 33

如何在没有“ffffff”？为什么只有 c0（和 80）有 ffffff，而其他字符没有？

Answer 1

您看到 ffffff 是因为 char 在您的系统上已签名。在 C 中，诸如 printf 之类的可变参数函数会将所有小于 int 的整数提升为 int。由于 char 是一个整数（在您的情况下为 8 位有符号整数），因此您的字符将通过符号扩展提升为 int。

由于 c0 和 80 有一个前导 1 位（并且作为 8 位整数为负），因此它们正在进行符号扩展，而示例中的其他部分则没有t。

char    int
c0 -> ffffffc0
80 -> ffffff80
61 -> 00000061

这是一个解决方案：

char ch = 0xC0;
printf("%x", ch & 0xff);

这将屏蔽掉高位并仅保留您想要的低 8 位。

Answer 2

确实，有类型转换为int。
您还可以使用 %hhx 说明符强制类型为字符。

printf("%hhX", a);

在大多数情况下，您还需要设置最小长度以用零填充第二个字符：

printf("%02hhX", a);

ISO/IEC 9899:201x 说：

7 长度修饰符及其含义是：
hh 指定以下 d、i、o、u、x 或 X 转换说明符适用于
有符号字符或无符号字符参数（该参数将具有
按照整数提升进行提升，但其值应为
在打印之前转换为有符号字符或无符号字符）；或者那个
以下

Answer 3

您可以创建一个无符号字符：

unsigned char c = 0xc5;

打印它会给出 C5 而不是 ffffffc5。

只有大于 127 的字符才会用 ffffff 打印，因为它们是负数（字符有符号）。

或者您可以在打印时强制转换char：

char c = 0xc5; 
printf("%x", (unsigned char)c);

Answer 4

您可以使用 hh 来告诉 printf表明参数是无符号字符。使用 0 获取零填充，使用 2 将宽度设置为 2。x 或 X 表示小写/大写十六进制字符。

uint8_t a = 0x0a;
printf("%02hhX", a); // Prints "0A"
printf("0x%02hhx", a); // Prints "0x0a"

---

编辑：如果读者担心 2501 的断言，即这在某种程度上不是“正确”的格式说明符，我建议他们阅读 printf 链接再次。具体来说：

尽管 %c 需要 int 参数，但传递 char 是安全的，因为调用可变参数函数时会发生整数提升。

固定宽度字符类型（int8_t 等）的正确转换规范在标头 (C++) 或 (C) （尽管 PRIdMAX、PRIuMAX 等与 %jd、%ju 等同义）。




至于他关于有符号与无符号的观点，在这种情况下并不重要，因为值必须始终为正数并且很容易适合有符号整数。无论如何，没有带符号的十六进制格式说明符。

编辑2：（“when-to-admit-you're-wrong”版本）：

如果您阅读实际的 C11 标准 在第 311 页（PDF 的第 329 页）您会发现：

hh：指定以下 d、i、o、u、x< /code> 或 X 转换说明符适用于 signed char 或 unsigned char 参数（该参数将根据整数提升进行提升） ，但其值应转换为 signed char 或打印前unsigned char）；或者以下 n 转换说明符适用于指向 signed char 参数的指针。




Answer 5

您可能将值 0xc0 存储在 char 变量中，这可能是有符号类型，并且您的值是负数（最高有效位集）。然后，在打印时，将其转换为 int，并且为了保持语义等价，编译器用 0xff 填充多余的字节，因此负数 int 将具有相同的数值负 char 的值。要解决此问题，只需在打印时转换为 unsigned char 即可：

printf("%x", (unsigned char)variable);

Answer 6

您可能正在从带符号的字符数组进行打印。从无符号字符数组打印或用 0xff 屏蔽该值：例如 ar[i] & 0xFF。由于设置了高（符号）位，因此 c0 值正在进行符号扩展。

Answer 7

尝试这样的事情：

int main()
{
    printf("%x %x %x %x %x %x %x %x\n",
        0xC0, 0xC0, 0x61, 0x62, 0x63, 0x31, 0x32, 0x33);
}

产生这样的结果：

$ ./foo 
c0 c0 61 62 63 31 32 33

Answer 8

这是一个帮助说明符号扩展的程序。请注意，十六进制中的 0 - 127（0 到 0111 1111）按预期显示，因为符号位为 0，因此当从 8 位到 32 位时，它会用 0 进行扩展（在十六进制中显示为空白）。一旦达到 128 (1000 000) 个有符号字符，它就变成负数 (-128)，并且用 1/F 进行符号扩展。

                 unsigned    signed        hex    binary
-----------------------------------------------------------
unsigned char:        127       127         7f    0111 1111
  signed char:        127       127         7f    0111 1111

                 unsigned    signed         hex   binary
---------------------------------------------------------------
unsigned char:        128        128         80   00000000 00000000 00000000 10000000
  signed char:        ...       -128   ffffff80   11111111 11111111 11111111 10000000

程序：

#include <stdio.h>

void print(char c) {
    unsigned char uc = c;
    printf("               %15s %15s %15s\n", "unsigned", "signed", "hex");
    printf("---------------------------------------------------------------\n");
    printf("unsigned char: %15u %15i %15x\n", uc, uc, uc);
    printf("  signed char: %15u %15i %15x\n\n", c, c, c);
}

void main() {
    print(127);
    print(128);
}

即使超过 127，无符号字符也会用 0 扩展，因为您已明确告诉它它是一个正数。

当将有符号字符打印为有符号整数时，您可以看到符号扩展如何保留 -128 的值。

（编辑：将二进制列添加到示例输出中，稍后将其包含在程序代码中）