CSAPP第二章show_bytes函數的探究

CSAPP第二章中給出了一個幫助咱們觀察數據的位模式的函數--show_bytes函數，具體實現以下：

#include<stdio.h>
typedef unsigned char *byte_pointer;

void show_bytes(byte_pointer start, size_t len)
{
    size_t i;
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("%.2x", start[i]);
    }
    printf("\n");
}

void show_int(int x)
{
    show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(int));
}

void show_double(double x)
{
    show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(double));
}

void show_float(float x)
{
    show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(float));
}

函數是不難懂的，只要有C語言基礎的應該都能看懂，因此在看懂函數後，我第一時間想本身實現一下，實現代碼以下:

#include<stdio.h>
typedef char *byte_pointer;

void show_bytes(byte_pointer start, size_t len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("%.2x", start[i]);
    }
    printf("\n");
}

void show_int(int x)
{
    show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(int));
}

void show_double(double x)
{
    show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(double));
}

void show_float(float x)
{
    show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(float));
}

寫完後我馬上嘗試跑了一下一個int類型的數字

int main(void)
{
    int x=1;
    show_int(x);
}

VS2017運行結果爲：

看上去是沒什麼問題的。因而我又試了一下浮點數的表示:

int main(void)
{
    float x = 1.0f;
    show_float(x);
}

VS2017運行結果爲：

輸出了14個十六進制數字，多輸出了6個十六進制數，即3個字節。
這三個字節是怎麼來的呢？
經過對比發現我寫的函數與書中的函數一個不一樣，書中的byte_pointer是unsigned char*，而個人是char*。
這有什麼問題呢，char與unsigned char都是一個字節，八位二進制，兩位十六進制，爲何會發生多輸出三個字節的狀況呢。
經過查閱，我發現問題正出在char與unsigned char中：c語言中 char* 和 unsigned char* 的區別淺析。
具體緣由是這樣的：
C語言中雖然沒有具體說明char有無符號，可是大多數機器上char都是有符號的，而printf中格式輸出%.2x的過程爲：先把char類型轉換爲int類型，而後再把int類型轉換爲二進制。這就涉及到了位的擴展，而有符號數的位擴展所遵循的是--‘符號擴展’具體見個人新博客~。
因此在擴展時，若是char類型的位模式中第一位是1的話，擴展爲int類型，須要在前面加三個字節24位的1，printf時實際精度超過了.2x，天然就在這個字節的前面加了六個f。