c 语言 char 类型变量的取值范围要注意的
一起学嵌入式 2024-11-22

情况是这样的,我之前在开发一个物联网产品的时候,这款产品里面有涉及到温度数据的采集,需要把环境温度上报到服务器,然后同步到其他终端进行显示。 


然后我心里面想,通常环境温度一般在负几十度到正几十度的区间,采用 char 类型的变量,其取值范围在 -127 ~ 127,一般都是足够的。

(原谅我的不严谨,对于整型值,一般建议用 int,为了省字节空间,所以用了char 类型)


于是,我通常会写出类似以下的代码:
int update_temperature(void){ char temp_value = 0;  temp_value = get_temperature_value(); //获取温度值  update_to_cloud(temp_value); //上传到云端}

上述代码,采集完温度之后用char类型的变量保存起来,然后上传到云端服务器里面。

在进行低温环境(-10℃)测试的时候,我发现了一种非常奇怪的现象,其他终端里面显示的温度值,居然是246摄氏度,好家伙,直接就收到了温度过高的告警信息。
百思不得其解,我明明用 char 类型的变量去定义一个温度值,并且也没有超过无符号数的取值范围,按理来说应该是正确的才对。
而且这现象有一个规律,当温度是-10时,显示246,当温度是-20时,显示236,这些现象的绝对值相加,等于256
我突然意识到,关于 char 类型变量的取值范围,应该有一些知识点是我还没有了解清楚的。~
网上一搜 “c 语言 char 类型变量的取值范围”,果然,答案马上就出来了。

对于 char 类型定义的变量是有符号数还是无符号数,其实是由编译器和平台来指定的,也就是说,当我们直接用 char 来定义变量的时候,它有可能是一个无符号数。

就是因为我当时用的编译器和平台,把 char 类型的变量指定为无符号类型了,当我对一个无符号类型的变量赋予一个负数值的时候,问题就出现了。

看了一下 MDK 编译器里面的选项,可以强制指定 char 类型的变量为有符号类型,对于 GCC编译器,可以使用 -fsigned-char 选项。

但是,为了代码有比较好的可移植性,一般建议我们对字符变量进行显式定义,
比如:有符号使用 signed char 进行定义,无符号使用 unsigned char 进行定义
而对于其他数据类型,比如 int , short , long , float , double 等等,则不存在类似于 char 之类的情况,这些数据类型的符号位通常都是确定好的。
基础不牢,又浪费了一个下午。 


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