C语言中字符串转十六进制为何需要使用0xFF？

先看你运行的代码和输出：

代码：

#include <stdio.h>

int main (int argc, char *argv[])
{
    char str[] = { 0x58, 0x01, 0x02, 0x20, 0x22, 0x00, 0xC5};
    char hex[32] = {0}, hex2[32] = {0};

    for (int i = 0; i < sizeof(str); i++) {
        sprintf(hex + i*2, "%02X", str[i]);
    }

    for (int i = 0; i < sizeof(str); i++) {
        sprintf(hex2 + i*2, "%02X", str[i] & 0xff);
    }

    printf("hex = %s\nhex2 = %s\n", hex, hex2);
    return 0;
}

输出：

hex = 580102202200FFFFFFC5
hex2 = 580102202200C5

原因拆解：

• 多数编译器下，char是有符号类型。你数组里的0xC5值大于有符号char的最大值0x7F，会被解释为负数（对应十进制-59）。
• 当把这个有符号char传给sprintf的%02X格式符时，char会自动提升为int类型。负数做类型提升时会触发符号扩展：原char的最高位是1（0xC5二进制最高位为1），扩展成int时所有高位都会被填充为1，最终变成0xFFFFFFC5。
• %02X的02只是指定输出至少2位，但它会输出整个int的所有非零高位，所以就出现了多余的FFFFFF。

而加上& 0xff后：

• 0xff是8位无符号掩码，str[i] & 0xff会直接清零char的高位，只保留低8位，不管原char正负，结果都会变成无符号的0xC5。
• 这个值提升为int时会触发零扩展，变成0x000000C5，%02X输出时就只会显示C5，不会有多余高位。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Orivee