C++ console applicationで uintからintへのCASTしても負の数字にならない問題

Question

C++ コンソールですが、usigned intに2の補数のバイナリが入っており、singed intにキャストしてもマイナスになりません。

コードは以下のとおりです。
MSGbuff.adwParametersは構造体メンバでUINT32型です。
何が問題でしょうか。
「以下ソース」

int buff;

buff = (signed int)MSGbuff.adwParameters[0];
printf("\r%d", buff);
fflush(stdout);

連続データですのでやや不一致があるかも知れませんが、
-9130のはずのものが、56407当たりの数字になっています。

printfで %xで確認すると0xDC49ですので-9100辺りのバイナリなので、キャストすればマイナスになるはずかと思いますがならないです。

Comments

[asm]

具体的なMSGbuff.adwParameters[0]に入ってる値の一例と
コンパイラについてご提示ねがいます。

[Bull]

32bit の 0xDC49 は 56393 ですね。
-9100 は 0xFFFFDC74 です。
16bit ならば -9143 になります。

[ParaParaDance]

MSGbuff.adwParameters[0]の中身でDC49の前のビットが１で埋められてない状態だったと思います。shortにキャストしたら正しく表示されました。
お騒がせ致しました。

Answer 1

質問文にある値は 16bit の場合を期待しているようですが、それは脇に置いて最上位ビットが立っている場合のキャストがどうなるかについて言語仕様上の理屈から言うと符号なし整数型から符号付き整数型に型変換してなおかつ実際の値が変換後の型が表せる範囲にない場合の振舞いは未定義です。 (逆に符号付き整数型から符号なし整数型に型変換した場合の振舞いには規定があります。) 型変換がバイナリ表現を維持するとは限りません。

マイクロソフトが提供する Visual Stduio 2019 のドキュメントによればバイナリ表現 (ビットパターン) が同じままで再解釈するように読めますが、それでもそのような変換は避けることが推奨されています。

https://docs.microsoft.com/ja-jp/cpp/cpp/type-conversions-and-type-safety-modern-cpp?view=vs-2019#signed---unsigned-conversions

特定のコンパイラでどのような振舞いになるのか確信がある場合を除いては、変換後の符号付き整数型で表せないような値の型変換をするべきではありません。

Comments

[ParaParaDance]

組み込みでARMを弄っているものでして、PCからコントロールするプログラムを作るためVisual Studioで色々試していますが、いろいろ難しいですね。
アドバイス有難うございました。

Answer 2

0xDC49にて-9130を期待するのならば

#include <cstdint>した上で

buff = (int16_t)MSGbuff.adwParameters[0];

としてください。

Answer 3

なぜマイナスになるとお思いですか。
unsignedをsignedにキャストしたからと言って無条件にマイナスにはなりませんよ

---

Windowsのはなしであるなら、signed int はおそらくは３２ビットなので、0xDC49を入れてもマイナスにはなりません
３２ビットでの最上位ビットは、0x80000000 です

Comments

[ParaParaDance]

すみません、説明不足でした。
unsignedに入っているバイナリは、２の補数になっています。※ビットが1で始まる。
従ってそのままsignedへキャストすれば、負の数字になるかと考えてますが、違うでしょうか。

[y_waiwai]

なら質問文を編集してそこら編の説明を追記しましょう
で、どういう数値が出力されるんでしょうか

[ParaParaDance]

本文を修正しました。

[y_waiwai]

Windowsのはなしであるなら、signed int はおそらくは３２ビットなので、0xDC49を入れてもマイナスにはなりません
３２ビットでの最上位ビットは、0x80000000 です

[ParaParaDance]

アドバイス有難うございました。