在调用 std::numeric_limits<unsigned char> 成员之前，一元“+”的目的是啥？

Posted 2023-02-25

【中文标题】在调用 std::numeric_limits<unsigned char> 成员之前，一元“+”的目的是啥？

【英文标题】：What is the purpose of a unary "+" before a call to std::numeric_limits<unsigned char> members?在调用 std::numeric_limits<unsigned char> 成员之前，一元“+”的目的是什么？

【发布时间】：2019-02-08 07:06:34

【问题描述】：

我看到this example in cppreference's documentation for std::numeric_limits

#include <limits>
#include <iostream>

int main() 

    std::cout << "type\tlowest()\tmin()\t\tmax()\n\n";

    std::cout << "uchar\t"
              << +std::numeric_limits<unsigned char>::lowest() << '\t' << '\t'
              << +std::numeric_limits<unsigned char>::min() << '\t' << '\t'
              << +std::numeric_limits<unsigned char>::max() << '\n';
    std::cout << "int\t"
              << std::numeric_limits<int>::lowest() << '\t'
              << std::numeric_limits<int>::min() << '\t'
              << std::numeric_limits<int>::max() << '\n';
    std::cout << "float\t"
              << std::numeric_limits<float>::lowest() << '\t'
              << std::numeric_limits<float>::min() << '\t'
              << std::numeric_limits<float>::max() << '\n';
    std::cout << "double\t"
              << std::numeric_limits<double>::lowest() << '\t'
              << std::numeric_limits<double>::min() << '\t'
              << std::numeric_limits<double>::max() << '\n';

我不明白

中的“+”运算符

<< +std::numeric_limits<unsigned char>::lowest()

我已经测试过了，用“-”替换它，这也有效。 这样的“+”运算符有什么用？

【问题讨论】：

试试看。如果省略+，你会得到什么？

如果代码的编写者愿意解释它的含义或使用显式强制转换，那么这个问题将不需要来询问...

如果您替换为 -，则输出将不是限制的正确值

为了记录，如果你想自己谷歌这种东西，这被称为“一元加号”运算符——它是一元的，因为它需要一个值（在这种情况下，东西紧随其后），并且“加号”是 Google 友好的表示 + 的方式。在这种情况下，您的查询可能是“c++ unary plus”。它......不是很直观，你仍然需要学习阅读你会找到的文档，但 IMO 这是一项有用的技能，可以培养。

【参考方案1】：

输出运算符<< 在传递char（有符号或无符号）时会将其写为字符。

这些函数将返回unsigned char 类型的值。并且如上所述，它将打印这些值在当前编码中表示的字符，而不是它们的整数值。

+ 运算符将这些函数返回的unsigned char 转换为int 到integer promotion。这意味着将打印整数值。

像+std::numeric_limits<unsigned char>::lowest() 这样的表达式本质上等于static_cast<int>(std::numeric_limits<unsigned char>::lowest())。

【参考方案2】：

+ 可以将unsigned char 变成int。 + 运算符是保值的，但它具有在其操作数上诱导积分提升的效果。这是为了确保您看到的是一个数值，而不是operator << 在给定字符类型时会打印的一些（半）随机字符。

【参考方案3】：

只是为了添加对已经给出的答案的参考。来自CPP标准工作草案N4713：

8.5.2.1 一元运算符 ...

一元 + 运算符的操作数应具有算术、无范围枚举或指针类型，结果是参数的值。 对整数或枚举操作数执行整数提升。结果的类型是提升的操作数的类型。

而char、short、int 和long 是整数类型。

【参考方案4】：

没有+，结果会有所不同。以下 sn -p 输出 a 97 而不是 a a

char ch = 'a';
std::cout << ch << ' ' << +ch << '\n';

原因是不同的重载打印不同类型的数据。 std::basic_ostream 没有 basic_ostream& operator<<( char value ); 重载，页面末尾有说明

字符和字符串参数（例如，char 或 const char* 类型）由 operator<< 的 non-member overloads 处理。尝试使用成员函数调用语法（例如，std::cout.operator<<('c');）输出字符将调用重载之一（2-4）并输出数值。尝试使用成员函数调用语法输出字符串将调用重载 (7) 并打印指针值。

传递char 变量时将调用的non-member overload 是

template< class CharT, class Traits> basic_ostream<CharT,Traits>& operator<<(
    basic_ostream<CharT,Traits>& os, char ch );

打印出代码点ch处的字符

所以基本上如果你将char、signed char 或unsigned char 直接传递给流，它会打印出字符。如果您尝试删除上述行中的+，您会看到它会打印一些“奇怪”或不可见的字符，这不是人们所期望的

如果您想要它们的数值，则必须调用 short、int、long 或 long long 的重载。最简单的方法是从char 升级到int，一元加+。这是unary plus operator 中的rare useful applications 之一。对int 的显式转换也可以使用

有很多人在 SO 上遇到过这个问题

cout not printing unsigned char std::cout deal with uint8_t as a character uint8_t can't be printed with cout

【讨论】：

你的意思是一元加，而不是减吗？