C++ uchar 的一个有趣用法

图像处理中常常使用的一种数据类型uchar,一般它指的就是unsigned char,可以查到它的定义为:

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typedef unsigned char uchar;

是一种8-bit无符号整形数据,范围为[0, 255](与之相对应的是schar,定义为typedef signed char schar,取值范围是[-128, 127]),与8-bit图像的灰度级[0, 255]一一对应,所以图像灰度操作的时候经常使用(十六进制的0xff对应于十进制的255)。

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#define CHAR_BIT 8 /* number of bits in a char */
#define SCHAR_MIN (-128) /* minimum signed char value */
#define SCHAR_MAX 127 /* maximum signed char value */
#define UCHAR_MAX 0xff /* maximum unsigned char value */

接下来说一说有趣的用法:

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cout << int( (uchar)-1 ) << endl;

这句的结果会是什么呢?首先句代码是可以编译通过的,输出结果是255!

-1对应的有符号整形二进制为:11111111,获得方式如下:

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//#include <bitset>
...
std::bitset<sizeof(signed char)*8> a(-1);
cout << a << endl;
// print: 11111111

所以(uchar)-1可以视为是在进行与运算:

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1 1 1 1 1 1 1 1 // AND
& & & & & & & &
1 1 1 1 1 1 1 1

这里用&表示与运算吧,因此对应的二进制结果仍为11111111,也就是十进制的255

同理如果是(uchar)-2,对应的就是254~

此外,语句(uchar)~0(uchar)-1如出一辙:从左往右,依次进行位取反和位与运算:

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~ 0 0 0 0 0 0 0 0 // NOT
| | | | | | | |
1 1 1 1 1 1 1 1 // AND
& & & & & & & &
1 1 1 1 1 1 1 1

因此,可得:

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bool issame = (uchar)~0 == (uchar)-1;
cout << issame << endl;
// print: 1