为什么补充行为不同通过printf？
我正在阅读关于按位运算符的一章，我遇到了1的补码运算符程序，并决定在Visual C ++上运行它。
int main () { unsigned char c = 4, d; d = ~c; printf("%d\n", d); } 它给出了有效的输出： 251
然后，而不是使用d作为variables来保存〜c的值，我决定直接打印〜c的值。
int main () { unsigned char c=4; printf("%d\n", ~c); }
它给出-5的输出。
为什么它不工作？
在这个声明中：
printf("%d",~c);
在应用 ~ （按位互补）运算符之前，将c转换为int 1types。 这是因为整型促销 ，被调用到~操作数。 在这种情况下， unsigned chartypes的一个对象被提升为（signed） int ，这是printf函数使用的（在~操作符求值之后）匹配的%d格式说明符。
请注意， 缺省参数促销 （如printf是一个可变参数函数）在这里不起任何作用，因为对象已经是inttypes了。
另一方面，在这个代码中：
unsigned char c = 4, d; d = ~c; printf("%d", d);
会发生以下步骤：
- 由于
~（以同样的方式，如上所述） - 〜c rvalue被评估为（signed）
int值（例如-5） -
d=~c〜c从int到unsigned char进行隐式转换，因为d有这样的types。 你可以把它想成和d = (unsigned char) ~c。 请注意，d不能是负数（这是所有未签名types的一般规则）。 -
printf("%d", d);调用默认参数促销 ，因此d被转换为int并且（非负）值被保留（即inttypes可以表示所有的unsigned chartypes的值）。
1）假设int可以表示所有的unsigned char值（参见TC的注释 ），但这种情况很可能发生。 更具体地说，我们假设INT_MAX >= UCHAR_MAX成立。 通常， sizeof(int) > sizeof(unsigned char)保存，字节由8位组成。 否则， c将被转换为unsigned int （如C11小节§6.3.1.1/ p2所示），并且格式说明符也应该相应地更改为%u ，以避免获得UB（C11§7.21.6.1/ p9） 。
在第二个片段中的操作~之前， char在printf语句中被提升为int 。 所以c ，这是
0000 0100 (2's complement)
在二进制升级（假设32位机器）
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 // Say it is x
并且它的逐位补码等于值的二进制补码减1（ ~x = −x − 1 ）
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
在2的补码forms中是十进制的-5 。
请注意， char c到int的默认提升也在
d = ~c;
在补码操作之前，结果被转换回unsigned char因为d是unsigned char 。
C11：6.5.16.1简单赋值（p2）：
在简单赋值（
=）中，右操作数的值被转换为赋值expression式的types，并replace左操作数指定的对象中存储的值。
和
6.5.16（p3）：
赋值expression式的types是左值操作数在左值转换后的types。
为了理解你的代码的行为，你需要学习一个叫做“Integer Promotions”的概念（在你的代码中隐式地发生在位操作unsigned char操作数之前）如N1570委员会草案所述：
§6.5.3.3一元算术运算符
~运算符的结果是其（提升的）操作数的按位补数（也就是说，当且仅当转换的操作数中的相应位未被置位时，结果中的每一位都被置位）。 整数提升在操作数上执行，结果具有提升的types 。 如果升级types是“无符号types”，则expression式~E相当于该types中表示的最大值减E“。
由于unsigned chartypes比（因为它需要更less的字节）更窄（ int型）， – 在编译时（在应用补充操作之前，由抽象机器（编译器）执行的隐式types提升和variablesc值提升为int ）。 这是正确执行程序所必需的，因为需要一个整型操作数。
§6.5expression式
- 一些运算符（一元运算符
~和二元运算符<<，>>，&，^和|统称为按位运算符） 需要具有整数types的操作数 。 这些运算符产生取决于整数的内部表示的值，并且对于有符号types具有实现定义的和未定义的方面。
编译器足够聪明，可以分析expression式，检查expression式的语义，在需要时执行types检查和算术转换。 这就是在chartypes上应用~的原因，我们不需要显式地写入~(int)c – 称为显式types转换（并避免错误）。
注意：
-
c值在expression式int中被提升为int，但是ctypes仍然是unsigned char– 它的types不是。 不要混淆。 -
重要的是：
~操作的结果是int型的，检查下面的代码（我没有vs编译器，我正在使用gcc）：#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main(void){ unsigned char c = 4; printf(" sizeof(int) = %zu,\n sizeof(unsigned char) = %zu", sizeof(int), sizeof(unsigned char)); printf("\n sizeof(~c) = %zu", sizeof(~c)); printf("\n"); return EXIT_SUCCESS; }编译它，然后运行：
$ gcc -std=gnu99 -Wall -pedantic xc -ox $ ./x sizeof(int) = 4, sizeof(unsigned char) = 1 sizeof(~c) = 4注意 ：〜c的结果大小与
int相同，但不等于unsigned char– 该expression式中~运算符的结果是int！ 如上所述6.5.3.3一元算术运算符- 一元运算符的结果是其（提升）操作数的负值。 整数提升在操作数上执行， 结果具有提升的types。
现在，@haccks在他的回答中也解释了 – 在32位计算机上c〜4的值为〜c的结果是：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
在十进制它是-5 – 这是你的第二个代码的输出！
在你的第一个代码中 ，另外一行有趣的是理解b = ~c; ，因为b是一个unsigned charvariables，而unsigned char结果是inttypes的，所以为了适应〜c结果的值，结果值（〜c）被截断以符合unsigned chartypes ，如下所示：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 // -5 & 0xFF & 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 // - one byte ------------------------------------------- 1111 1011
1111 1011十进制等值是251 。 你可以使用相同的效果：
printf("\n ~c = %d", ~c & 0xFF);
或者如同@ouah在他的回答中所build议的那样使用明确的转换。
当将~操作符应用于c它被提升为int ，结果也是一个int 。
然后
- 在第一个例子中，结果转换为
unsigned char，然后提升为signed int并打印。 - 在第二个例子中，结果被打印为带
signed int。
它给了op -5。 为什么它不工作？
代替：
printf("%d",~c);
使用：
printf("%d", (unsigned char) ~c);
得到与你的第一个例子相同的结果。
〜operand进行整数提升，默认参数提升应用于可变参数的自variables。
整数提升，从标准：
如果具有有符号整数types的操作数的types可以表示具有无符号整数types的操作数types的所有值，则将具有无符号整数types的操作数转换为有符号整数types的操作数的types。
