c中符号位扩展

今天面试，遇到这样一道题：

char c = 128;
printf("%c",c);
printf("%u",c);
printf("%d",c);

问输出结果。

printf("%u\n", c); //按%u输出，结果为 4294967168
printf("%d\n", c); //按%d输出，结果为 -128
printf("%c\n", c);//按%c输出，结果为ASCII表对应的字符

原因：

首先看第一个输出，这个简单根据ASCII表，找到128对应的字符即可。

关键是第二个输出，目的是将char 型的c按照int型输出。这里涉及到从低精度数向高精度数转换时，比如这里从char到int, 要在前面扩展一些bit位，从而达到高精度数的长度。

**c 是一个字符的长度，但当它被传送到printf函数的参数时，是将c按照int来扩张传给printf的。

128 即为二进制的 1000 0000，16进制的0x80, 当它扩展为 int时，由于int可能是4个字节，所以会进行符号扩展。由于 128最高为是1，为负数，扩展为int的-128为11111111 111111 111111 1000000，即0xffffff80**

而0xffffff80按照有符号的int来说，就是-128。

而按照无符号的int来说，就是十进制的 4294967168。

要谈论这个问题，我找到这边文章，写的还是不错的:

转载 ：关于符号位扩展相关问题

按照规则，这里的char c = 128，首先超出了char型的数据范围-128~127,即溢出了，结果为1 0000 0000，因此，将c转化为int后，要进行补位，所以，输出结果为-128;至于为何是-128？

1000 0000 并没有拿来表示 -0；而1000 0001也不是拿来直观地表示-1。事实上，-1 用1111 1111来表示。

怎么理解这个问题呢？先得问一句是-1大还是-128大？

当然是 -1 大。-1是最大的负整数。以此对应，计算机中无论是字符类型，或者是整数类型，也无论这个整数是几个字节。它都用全1来表示 -1。比如一个字节的数值中：1111 1111表示-1，那么，1111 1111 - 1 是什么呢？和现实中的计算结果完全一致。1111 1111 - 1 = 1111 1110，而1111 1110就是-2。这样一直减下去，当减到只剩最高位用于表示符号的1以外，其它低位全为0时，就是最小的负值了，在一字节中，最小的负值是1000 0000，也就是-128。

对于有符号型，最高位为符号位。如果最高位=1，表示负数，后边的其他位为数据位。例如：char型：1000 0011,首先负数，然后，其他位表示3，但是，不是-3，这里是-125; 可以这样记忆，后边的数据=当前类型的最大范围128-读出的数据3=125，加上符号即是-125