「toupper」と「to lower」を使用する前に「unsigned char」へのキャストが必要なのはなぜですか?

toupper と to lower のキャストの必要性を明らかにする

プログラミングの分野では、キャストは多くの場合、コードを保護するための地味だが重要な操作です。安定性。このようなシナリオの 1 つは、toupper や to lower などの文字操作関数を利用するときに発生します。

これらの関数を呼び出す前に char を unsigned にキャストするのは冗長であると主張する人もいます。ただし、C 標準に従って、toupper に渡される引数は、未定義の動作を防ぐために unsigned char として表現できる必要があります。 char、signed char、および unsigned char は、別個の型であるにもかかわらず、同じサイズを共有します。ただし、プレーン char は、signed char または unsigned char と同じ表現を持つことができます。

char のデフォルトの signed 特性は、負の値を扱うときに問題を引き起こす可能性があります。たとえば、char が署名されており、name[0] が負の値を保持している場合、操作 toupper((name[0])) は未定義の動作を引き起こす可能性があります。

このリスクを軽減するには、引数を unsigned char に明示的にキャストします。 int への暗黙的な変換の結果が負でない値になるようにします。 はtoupper を含む関数は、多くの場合、ルックアップ テーブルを使用して実装されます。負のインデックスを使用してこのテーブルにアクセスすると、予測できない結果が生じる可能性があります。

さらに、標準では、これらの関数が引数値として EOF (-1) を受け入れることが要求されています。この値は通常、負の数として表されます。したがって、unsigned char へのキャストは、EOF であっても正しく処理されることを保証します。

toupper は負の値を許容するように実装できますが、そうする義務はありません。さらに、他の標準ライブラリ関数とは異なり、 で宣言された関数に対して C による調整は行われません。

したがって、toupper または to lower を使用する前に unsigned char にキャストすることは、未定義の動作を避けるための賢明な方法です。プログラムの安定性を確保します。

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