是int8_t和uint8_t打算是字符types？

鉴于这个C + + 11程序，我应该期望看到一个数字或字母？ 还是不做预期？

#include <cstdint> #include <iostream> int main() { int8_t i = 65; std::cout << i; } 

标准是否指定此types是否可以是字符types？

Answer 1

从C ++ 0x FDIS（N3290）的int8_t [cstdint.syn]中， int8_t是一个可选的typedef，指定如下：

 namespace std { typedef signed integer type int8_t; // optional //... } // namespace std 

§3.9.1 [basic.fundamental]指出：

有五个标准的有符号整数types ：“ signed char ”，“ short int ”，“ int ”，“ long int ”和“ long long int ”。 在这个列表中，每个types至less提供了与列表中的前一个相同的存储空间。 也可能有实现定义的扩展有符号整数types 。 标准和扩展的有符号整数types统称为有符号整数types 。

…

typesbool ， char ， char16_t ， char32_t ， wchar_t以及有符号和无符号整数types统称为整型 。 整数types的同义词是整数types 。

§3.9.1还规定：

在任何特定的实现中，一个普通的char对象可以采用与signed char或unsigned char相同的值; 哪一个是实现定义的。

我们很容易得出这样的结论： int8_t可能是char的typedef， char对象是带符号的值; 然而，情况并非如此，因为char不在有符号整数types （标准和可能的扩展有符号整数types）列表中。 另请参阅Stephan T. Lavavej对std::make_unsigned和std::make_signed 的评论 。

因此， int8_t是一个有signed chartypes定义，或者是一个扩展的有符号整数types，其对象占用8位的存储空间。

但是，要回答你的问题，你不应该做出假设。 因为已经定义了x.operator<<(y)和operator<<(x,y)这两种forms的函数，所以第13.5.3节[over.binary]说我们引用第13.3.1.2节[over.match.oper ]来确定std::cout << i的解释。 §13.3.1.2依次说实现根据§13.3.2和§13.3.3从候选函数集中进行select。 然后我们看看§13.3.3.2[over.ics.rank]来确定：

• 如果int8_t是有signed char的完全匹配（即，有signed char的typedef template<class traits> basic_ostream<char,traits>& operator<<(basic_ostream<char,traits>&, signed char)则将调用template<class traits> basic_ostream<char,traits>& operator<<(basic_ostream<char,traits>&, signed char)模板。
• 否则， int8_t将被提升为int并basic_ostream<charT,traits>& operator<<(int n)成员函数。

在std::cout << u u uint8_t对象的情况下：

• 如果uint8_t是unsigned char的完全匹配， unsigned char调用template<class traits> basic_ostream<char,traits>& operator<<(basic_ostream<char,traits>&, unsigned char)模板。
• 否则，由于int可以表示所有的uint8_t值，所以uint8_t将被提升为int并且将basic_ostream<charT,traits>& operator<<(int n)成员函数。

如果你总是想打印一个字符，最安全和最明确的select是：

 std::cout << static_cast<signed char>(i); 

如果你总是想打印一个数字：

 std::cout << static_cast<int>(i); 

Answer 2

int8_t正好是8位宽（如果存在）。

唯一可以是8位的预定义整数types是char ， unsigned char和signed char 。 short和unsigned short都要求至less有16位。

所以int8_t必须是有signed char或普通char （后者如果普通char被签名）的typedef。

如果你想打印一个int8_t值作为一个整数而不是一个字符，你可以明确地将其转换为int 。

原则上，C ++编译器可以定义一个8位扩展整数types （可能称为__int8 ），并使int8_t成为typedef。 我能想到这样做的唯一理由是避免使int8_t成为一种字符types。 我不知道有任何C ++编译器实际上已经这样做。

int8_t和扩展整数types都是在C99中引入的。 对于C，当chartypes可用时，没有特别的理由来定义8位扩展整数types。

更新 ：

我对这个结论并不完全感到满意。 在C99中引入了int8_t和uint8_t 。 在C中，它们是否是字符types并不重要， 没有什么操作可以区分真正的区别。 （即使putc()是标准C中的最低级字符输出例程，也需要将该字符作为int参数进行打印）。 int8_t和uint8_t ，如果它们被定义，几乎肯定会被定义为字符types – 但是字符types只是小整数types。

C ++为char ， signed char和unsigned char提供了operator<<特定的重载版本，所以std::cout << 'A'和std::cout << 65产生非常不同的输出。 后来，C ++采用了int8_t和uint8_t ，但是和C一样，它们几乎可以肯定是字符types。 对于大多数操作来说，这并不比在C中更重要，但是对于std::cout << ...它确实有所作为，因为这是：

 uint8_t x = 65; std::cout << x; 

可能会打印字母A而不是数字65 。

如果你想要一致的行为，添加一个强制转换：

 uint8_t x = 65; std::cout << int(x); // or static_cast<int>(x) if you prefer 

我认为问题的根源在于语言中缺less一些东西：非常窄的整型不是字符types。

至于意图 ，我可以推测，委员会成员要么没有考虑这个问题，要么决定不值得处理。 有人可能会争论（我会）在标准中添加[u]int*_ttypes的好处胜过std::cout << ...的相当奇怪行为带来的不便。

Answer 3

我的工作草案副本N3376在[cstdint.syn]§18.4.1中指定inttypes通常是typedef。

 namespace std { typedef signed integer type int8_t; // optional typedef signed integer type int16_t; // optional typedef signed integer type int32_t; // optional typedef signed integer type int64_t; // optional typedef signed integer type int_fast8_t; typedef signed integer type int_fast16_t; typedef signed integer type int_fast32_t; typedef signed integer type int_fast64_t; typedef signed integer type int_least8_t; typedef signed integer type int_least16_t; typedef signed integer type int_least32_t; typedef signed integer type int_least64_t; typedef signed integer type intmax_t; typedef signed integer type intptr_t; // optional typedef unsigned integer type uint8_t; // optional typedef unsigned integer type uint16_t; // optional typedef unsigned integer type uint32_t; // optional typedef unsigned integer type uint64_t; // optional typedef unsigned integer type uint_fast8_t; typedef unsigned integer type uint_fast16_t; typedef unsigned integer type uint_fast32_t; typedef unsigned integer type uint_fast64_t; typedef unsigned integer type uint_least8_t; typedef unsigned integer type uint_least16_t; typedef unsigned integer type uint_least32_t; typedef unsigned integer type uint_least64_t; typedef unsigned integer type uintmax_t; typedef unsigned integer type uintptr_t; // optional } // namespace std 

由于唯一的要求是它必须是8位，所以typedef为char是可以接受的。

Answer 4

我会以相反的顺序回答你的问题。

标准是否指定此types是否可以是字符types？

简短的回答 ： int8_t是在最stream行的平台（Linux上的GCC / Intel / Clang和Windows上的Visual Studio）中的有signed char ，但也可能是别的。

长的答案如下。

C ++ 11标准的第18.4.1节提供了<cstdint>的概要，其中包括以下内容

typedef 符号整数types int8_t; //optional int8_t; //optional

稍后在同一部分第2段中说

标题[ <cstdint> ]定义了与C标准中 7.18相同的所有函数，types和macros。

其中C标准是指1.1 / 2的C99：

C ++是一种基于ISO / IEC 9899：1999编程语言-C （以下简称C标准 ）中描述的C编程语言的通用编程语言。

因此， int8_t的定义可以在C99标准的7.18节中find。 更确切地说，C99的7.18.1.1节说

typedef名称intN_t指定宽度为N ，无填充位和二进制补码表示的有符号整数types。 因此， int8_t表示宽度恰好为8位的有符号整数types 。

另外，C99的6.2.5 / 4节说

有五个标准的有符号整数types ，被指定为signed char ， short int ， int ， long int和long long int 。 （这些和其他types可以用其他几种方式来指定，如6.7.2所述）也可能有实现定义的扩展有符号整数types 。 标准和扩展的有符号整数types统称为有符号整数types 。

最后，C99的第5.2.4.2.1节规定了标准的有符号整数types的最小尺寸。 不包括有signed char ，所有其他signed char至less有16位。

因此， int8_t是有signed char或一个8位长的扩展（非标准）有符号整数types。

glibc（GNU C库）和Visual Studio C库都将int8_t定义为signed char 。 Intel和Clang至less在Linux上也使用libc，因此，这同样适用于它们。 因此，在最stream行的平台int8_t是有signed char 。

鉴于这个C + + 11程序，我应该期望看到一个数字或字母？ 还是不做预期？

简单的回答 ：在最stream行的平台（Linux上的GCC / Intel / Clang和Windows上的Visual Studio）中，您肯定会看到字母“A”。 在其他平台上，你可能会看到65 。 （感谢DyP指出了这一点。）

在续集中，所有引用都是针对C ++ 11标准（当前的草案，N3485）。

第27.4.1节提供了<iostream>的概要，特别指出了cout的声明：

 extern ostream cout; 

现在， ostream是根据第27.7.1节的basic_ostream模板特化的typedef ：

 template <class charT, class traits = char_traits<charT> > class basic_ostream; typedef basic_ostream<char> ostream; 

第27.7.3.6.4节提供了下列声明：

 template<class traits> basic_ostream<char,traits>& operator<<(basic_ostream<char,traits>& out, signed char c); 

如果int8_t是有signed char那么就是这个被调用的重载。 同一节也指定这个调用的效果是打印字符（不是数字）。

现在，我们来考虑int8_t是一个扩展的有符号整数types的情况。 显然，标准没有为非标准types指定operator<<()重载，但是由于促销和转换，所提供的重载之一可能会接受调用。 实际上， int至less是16位，可以表示int8_t所有值。 然后4.5 / 1给int8_t可以提升为int 。 另一方面，4.7 / 1和4.7 / 2给int8_t可以转换为有signed char 。 最后，13.3.3.1.1认为在超负荷解决过程中促销优于转换。 因此，下面的超载（在23.7.3.1中声明）

basic_ostream＆basic_ostream :: operator <<（int n）;

将被调用。 这意味着，这个代码

 int8_t i = 65; std::cout << i; 

将打印65 。

更新：

1 。 更正了DyP评论后的post。

2 。 对int8_t是char的typedef的可能性添加了以下注释。

如上所述，C99标准（上面引用的6.2.5 / 4节）定义了5个标准的有符号整数types（ char不是其中之一），并允许实现添加它们的onw，这些onw被称为非标准的有符号整数types。 C ++标准强化了3.9.1 / 2节的定义：

有五个标准的有符号整数types：“signed char”，“short int”，“int”，“long int”和“long long int”[…]也可能有实现定义的扩展有符号整数types。 标准和扩展的有符号整数types统称为有符号整数types 。

后来在同一节中，第7段说：

typesbool ， char ， char16_t ， char32_t ， wchar_t 以及有符号和无符号整数types统称为整型 。 整数types的同义词是整数types 。

因此， char是一个整数types，但是char既不是一个有符号整数types，也不是一个无符号整数types，而Section 18.4.1（上面引用的）则表示int8_t存在时是一个有符号整数types的typedef 。

可能会令人困惑的是，根据实现， char可以采用与signed char相同的值。 特别是， char可能有一个符号，但它仍然不是一个有signed char 。 第3.9.1 / 1节明确提到：

Plain char ， signed char和unsigned char是三种不同的types 。 […]在任何特定的实现中，一个普通的char对象可以采用与signed char或unsigned char相同的值; 哪一个是实现定义的。

这也意味着char 不是 3.9.1 / 2定义的有符号整数types。

3 。 我承认我的解释，特别是句子“ char既不是有符号整数types也不是无符号整数types”是有点争议的。

为了强化我的观点，我想补充一点，Stephan T. Lavavej在这里说了同样的话， Johannes Schaub – litb也在这篇文章的评论中使用了同样的句子。

Answer 5

char / signed char / unsigned char是三种不同的types， char不总是8位。 在大多数平台上，他们都是8位整数，但是std :: ostream只有为scanf("%c", ...)等行为定义了char版本>> 。