为什么 fstream.read 和 fstream.write 使用 char 而不是无符号字符?

Question

据我所知，read()和write()都在那里，所以我们可以直接从文件读取和写入字节，而且我被告知 c++ 中相当于byte是unsigned char，那么为什么它们将指针作为参数char呢？

另外，请从我找到的"bmp 文件图像读取器"库中查看此函数：

bool BMPImage::readInfo()
{
//...
//read bmp and dib headers
unsigned char header[28] = {0};
_ifs->read((char*)header, 28);
_width    = *(int*)&header[18]; //width is located in [18] and is 4 bytes size
_height   = *(int*)&header[22]; //height is located in [22] and is 4 bytes size
_bpp      = (unsigned char) *(short*)&header[28]; //bpp is located in [28] and is 2 bytes size
_channels = _bpp / 8; //set num channels manually
//...

为什么_ifs->read()线仍然有效？从未签名字符到字符的转换会强制丢失数据，不是吗？

Answer 1

在 C 和 C++ 中，标准没有指定char是有符号还是无符号，并且实现可以自由地实现它。有单独的类型signed char(保证至少保持范围 [-127,127](和unsigned char(保证至少保持范围 [0,255](，char将等同于其中之一，但它是实现定义的。

鉴于 ASCII 字符集仅包含值 0 到 127，因此从历史上看，单个有符号字节被视为足以保存单个字符，同时仍使用与较大类型相同的约定是有道理的，其中整数类型默认签名，除非显式声明为unsigned。

Answer 2

鉴于char和unsigned char具有相同的大小，在它们之间转换时应该不会丢失数据。

话虽如此，请记住，fstreamm只是字符std::basic_fstream的专业化：

// from <fstream>
typedef basic_fstream<char>         fstream;

您可以为无符号字符创建自己的类型，如下所示：

typedef basic_fstream<unsigned char> ufstream; 

Answer 3

被教导说，在C++中相当于byte是unsigned char

我不知道byte是什么，但你可以用char来表示一个字节就好了。

那么为什么 [fstream.read 和 fstream.write] 将 char 指针作为参数呢？

fstream是std::basic_fstream<char>的别名。std::basic_fstream是一个模板，其所有操作都处理其指定的char_type。由于该char_type是char，所有操作都处理char，而不是unsigned char。

你可以按照胡安的建议使用basic_fstream<unsigned char>，但它比这更复杂。您将需要专门化char_traits<unsigned char>这是basic_fstream<unsigned char>的第二个(默认(模板参数。

从未签名字符到字符的转换会强制丢失数据，不是吗？

不。通过char*访问unsigned char不会丢失任何数据。实际上，通过char*访问任何类型的都不会丢失数据。

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另一方面，这：

*(int*)&header[18]

具有未定义的行为，除非缓冲区正确对齐，使得header[18]缓冲区恰好位于int所需的边界处。我在数组的定义中看不到这样的保证。某些体系结构根本不支持未对齐的内存访问。