C语言对类型的转换

文章目录

C语言对类型的转换
- 整形提升和截断
- - 整形提升
  - - 整形提升规则
    - 整形提升的意义
  - 截断
  - - 截断规则
- 算数转换

我们都知道，C语言中内置了多种整形类型，占用空间从大到小，基本满足各类使用场景（比如超长数字的运算就不属此范畴），当程序对大小小于 int 类型的整形进行调用或是储存时，会发生整形提升和截断，当不同类型的数据进行计算时，会发生算数转换

整形提升和截断

整形提升

在C程序中，整形的算术运算总是以缺省（默认）整形类型进行运算的，即使用 int 类型进行运算。因此，在使用 char 等长度小于 int 的类型进行计算时，会发生整形提升。

整形提升规则

对于 signed 类型，高位补充符号位

对于 unsigned 类型，高位补0

注意整形提升和截断均是对补码的操作

int main()
{char a = -1;//此时a为 10000001//求补码：11111111char b = 4;//b：00000100//此时对a，b进行调用char c = 0;c = a + b;//发生整形提升//		  a：11111111 11111111 11111111 11111111//		  b：00000000 00000000 00000000 00000100//   相加：(1)00000000 00000000 00000000 00000011//    0x       00       00       00       03return 0;
}

如打印、计算等操作都会发生整形提升

整形提升的意义

通过整形提升，可以对CPU中的运算器件进行复用

对于大多数现代的 CPU 架构来说，整数运算器通常会以特定的字长（word length）为单位进行计算。这个字长通常是指 CPU 寄存器的位数，比如32位或64位，当CPU为32位时，会以 int 为单位进行计算

因此，即使是两个 char 类型的计算，也要转换成两个 int 类型之间的计算。即先转换成 int ，再进行运算

当一个表达式中包含了大于 int 的类型时，宽度超过了 CPU 字长，在运算时需要进行额外的处理，比如拆分成多个操作数进行运算、进行额外的位操作等

截断

以上面这段代码为例，得到的 c 仍旧为 4 bytes ，显然无法存入 char，此时发生截断

截断规则

从低位开始，按照存入空间的大小对整形进行截断，保留低位，丢弃高位

如 char c = 00000011

以下是一个对整形提升和截断的规则进行解析的例子

//使用不当时，整形提升和截断也会造成一些问题
#include <stdio.h>
int main()
{char a = -128;// 10000000 00000000 00000000 10000000// 11111111 11111111 11111111 01111111// 11111111 11111111 11111111 10000000// 截断，存入a// 10000000 -- a// 整形提升，有符号数，高位补1// 11111111 11111111 11111111 10000000// 打印无符号printf("%u\n", a);//4294967168// %u - 打印无符号整数printf("%d\n", a);// 11111111 11111111 11111111 10000000// 认为是负数，求原码// 10000000 00000000 00000000 01111111// 10000000 00000000 00000000 10000000// -128return 0;
}