被 char 类型的变量坑惨了！

工程师进阶笔记 · 发表于 2024-7-31 17:50:00

我是老温，一名热爱学习的嵌入式工程师
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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。

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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。

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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。

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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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