Std::cout不能正确打印由unsigned char数组的reinterpret_cast创建的Std::stri

std::cout not properly printing std::string created by reinterpret_cast of unsigned char array

本文关键字：Std reinterpret cast stri 创建 数组 unsigned 不能 cout 打印 char      更新时间：2023-10-16

我有一个存储1字节十六进制字符的unsigned char数组，我想对这些值进行按位操作。

在使用reinterpret_cast将它们转换成字符串后(使用std::stringstream和std::bitset进行必要的操作)，我尝试打印字符串以查看内容是什么。非常奇怪的是，我注意到std::cout没有给出预期的结果，而使用printf却可以!

下面是一个简单的例子:

int main(int argc, char *argv[])
{
    unsigned char my_txt[] = {
        0x52, 0x5f, 0x73, 0x68, 0x7e, 0x29, 0x33, 0x74, 0x74, 0x73, 0x72, 0x55
    };
    unsigned int my_txt_len = 12;
    std::string my_std_string(reinterpret_cast<const char *>(my_txt), my_txt_len);
    for (size_t i=0;i<my_txt_len;i++)
        printf("%02X ", my_std_string[i]);      // Works fine!
    printf("n");
    std::cout << my_std_string << std::endl;    // Bad stuff happens :S
    return 0;
}
与输出:

52 5F 73 68 7E 29 33 74 74 73 72 55     // Expected
R_sh~)3ttsrU                            // ??

决定找到一个解决方案，我修补了一段时间-猜测reinterpret_cast可能会导致这种行为。我最终发现这样做:

std::cout << std::hex << (int)my_std_string[0] << std::dec << std::endl;

产生了期望的结果，至少对于第一个字符是这样。通过循环迭代也会得到其他11个字节的正确值。

谁能解释一下为什么std::cout会出现这种情况，而printf却不会?起初，我想也许我需要把它扔回unsigned char，但这样做没有效果。为什么铸造int给出正确的输出?

在使用reinterpret_cast后对存储在字符串中的值进行位操作是否安全?我突然想到，所有这些可能都是毫无意义的，因为我相信我可以直接对无符号char进行二进制数学运算，不是吗?如能提供建议，不胜感激。

对于那些好奇的人，我正在尝试编写一个自定义的c++控制台应用程序(Windows 7 64位机器上的Microsoft Visual Studio 2010)，使用供应商的API与CAN-USB适配器接口。我希望接收(作为更大的"接收帧"结构的一部分)8字节无符号字符数组，其值为十六进制，我需要处理这些值以获得我的应用程序可用的数据。然后将处理后的数据存储在协议缓冲区中，以便在matlab中进一步解释。

抱歉，如果这看起来像一个愚蠢的问题-我来自硬件背景，并没有做任何严肃的编程在一段时间(第一个帖子关于SO!)。

变化

std::cout << my_std_string << std::endl;    // Bad stuff happens :S


for( std::size_t i = 0; i < my_txt_len ; i++ )
{
    std::cout << std::hex << static_cast<unsigned>(my_std_string[i]) << " " ;
}
std::cout << std::endl;

std::string是字符串的表示形式，而不是纯粹的字节数组。因此，将它传递给std::cout将显示一个字符串。您的printf正在打印unsigned char数组的单个值。与此等价的stl是std::vector<unsigned char>。

您需要添加static_cast<unsigned>()。否则，std::cout将以char ascii字符的形式打印每个unsigned char值。输出将是R _ s h ~ ) 3 t t s r U。您必须通过隐式地告诉它来防止这种转换。

谁能解释一下为什么std::cout会出现这种情况，而printf却不会?起初，我想也许我需要将其转换回unsigned char，但这样做没有效果。为什么转换为int给出正确的输出?

您告诉printf以十六进制输出，因此它以十六进制输出。到底有什么神秘之处?

我要切换到Python，只是为了展示:

>>> s = [ 0x52, 0x5f, 0x73, 0x68, 0x7e, 0x29, 0x33, 0x74, 0x74, 0x73, 0x72, 0x55]
>>> ''.join(map(chr, s))
'R_sh~)3ttsrU'

我的意思是，这些是字节的ASCII等价物。这就是std::string的构造函数所做的:取一个以空结尾的字符数组，并从那里构建一个字符串。你的reinterpret_cast在unsigned char*和char*之间强制转换，这是它所做的少数安全的事情之一。

您可能想要的是用整数的文本表示构建一个字符串。使用std::ostringstream:

std::ostringstream os;
os << std::hex << std::setfill('0') << std::uppercase;
for (size_t i=0;i<my_txt_len;i++)
    os << std::setw(2) << my_txt[i] << " ";
std::string txt = os.str();
std::cout << txt;

对于printf，您没有这个问题，因为printf中的参数类型是由格式字符串设置的，在您的情况下，%X意味着读取为整数并以十六进制写入。如果你传递一个char/unsigned char，它会自动提升为整数(但要小心!大多数类型不是，只有chars和shorts)。

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