九、C语言:隐式类型转换(整型提升与算数转换)

一、隐式类型转换

C的整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。为了获得这个精度,表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型,这种转换称为整型提升。

二、整型提升

//1.表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行,CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度 一般就是int的字节长度,同时也是CPU的通用寄存器的长度。
//2.因此,即使两个char类型的相加,在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长度。
//3.通用CPU是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算(虽然机器指令中可能有这种字节相加指令)。所以,表达式中各种长度可能小于int长度的整型值,都必须先转 换为int或unsigned int,然后才能送入CPU去执行运算。

2.1 有符号、无符号整型提升

有符号整型提升

//1.正数整型提升(高位补充符号位,0)

char c = 1;  //00000001

00000000 00000000 00000000 00000001

//2.负数整型提升(高位补充符号位,1)

char c = -1;  //11111111(补码)

11111111 11111111 11111111 11111111

//3.

char c = 128;  //10000000(最高位为1,认为是负数,补1)

11111111 11111111 11111111 10000000

无符号整型提升(高位补0


2.2 例子

int main()
{char a = 0xb6;short b = 0xb600;int c = 0xb6000000;if(a==0xb6)printf("a");if(b==0xb600)printf("b");if(c==0xb6000000)printf("c");return 0;
}
//输出:c
分析: 判断是否相等,会发生整形提升 a,b 要进行整形提升 ,a和b字节不够int型, c 不需要整形提升。a,b整形提升之后 , 变成了负数 , 所以表达式 a==0xb6 , b==0xb600 的结果是假 , 但是 c 不发生整形提升 , 则表达式 c==0xb6000000 的结果是真。

若换为 unsigned char a = 0xb6; unsigned short b = 0xb600; unsigned int c = 0xb6000000;

则打印abc

int main()
{char c = 1;printf("%u\n", sizeof(c));  //1printf("%u\n", sizeof(+c)); //4printf("%u\n", sizeof(-c)); //4printf("%u\n", sizeof(!c)); //4return 0;
}
分析: c 只要参与表达式运算,就会发生整形提升 , 表达式 +c , 就会发生提升 , 所以 sizeof(+c) 4 个字节. 表达式 - c 也会发生整形提升 , 所以 sizeof( - c) 4 个字节 , 但是 sizeof(c) , 就是 1 个字节。

三、算数转换 

如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型,那么除非其中一个操作数的转换为另一个操作数的类型,否则操作就无法进行。下面的层次体系称为寻常算术转换
如果某个操作数的类型在下面这个列表中排名较低,那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。


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