C语言位操作疑问：Skinny分组密码实现中的两类问题

问题1：位操作与类型转换的疑问 #

• 位操作不需要手动把char转int：C语言会自动对char（包括unsigned char）做整数提升，运算时自动转成int类型。所以不管你手动转不转，运算过程都会用int来计算。
• 用unsigned char做位操作的结果：unsigned char提升为int时高位补0，不会出现符号位扩展的问题，位操作结果是正确的无符号扩展值。
• 关于存储结果的差异：
  你的计算式four ^ ~(seven | six)中，seven和six是值为1的unsigned int，seven | six结果为int类型的1。按位取反~1在32位int中是0xFFFFFFFE（除最低位外所有位都是1），和值为0的four异或后得到0xFFFFFFFE。
  • 存入unsigned int时，这个值就是完整的0xFFFFFFFE，你看到的fe只是它的低8位，这不是你想要的单个bit结果（问题出在你用了按位取反~而非逻辑取反!，或者没对结果取低1位）。
  • 存入unsigned char时，会截断为低8位0xFE。如果你用%d格式符打印，编译器会把它当作有符号char处理，0xFE作为有符号char的补码对应-2——这只是显示问题，unsigned char实际存储的是254，用%u或%hhx格式符才能看到正确的无符号值。

问题2：指针数组的报错原因 #

最初的unsigned char *bits[8]是指针数组，每个元素是指向unsigned char的指针（存储的是内存地址），而不是存储bit值的普通char数组。你用bits[4]取到的是一个内存地址，不是'0'或'1'这样的字符值。

• 做bits[4] - '0'时，是把一个地址（比如0x00123456）减去字符'0'的ASCII值（48），得到的是一个毫无意义的大整数，完全不是你要的bit值。
• 指针类型不允许直接参与位运算，所以VSCode会报错。

Python里没有指针概念，所有数组直接存值，这是你用Python知识迁移到C时容易混淆的点——C里unsigned char bits[8]是存8个char值的数组，unsigned char *bits[8]是存8个指针的数组，两者本质完全不同。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者O_o