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1. 整形截斷（Integer Truncation）

整形截斷是指在將一個較大范圍的數值類型（如浮點數或大范圍的整數類型）轉換為較小范圍的整數類型時，數據的高位部分被丟棄，只保留低位的部分。這通常發生在強制類型轉換時，導致數據的精度喪失。

1.1 整形截斷的例子

考慮將一個浮點數轉換為整數類型，或將一個大范圍整數類型轉換為較小的整數類型。小數部分或高位部分會被截斷，導致數據丟失。

#include <iostream>int main() {double pi = 3.14159;int truncatedPi = (int)pi;  // 強制將 double 轉換為 intstd::cout << "Truncated Pi: " << truncatedPi << std::endl;  // 輸出 3return 0;
}

在上面的例子中，pi 的值為 3.14159，在將其轉換為 int 時，小數部分 .14159 被丟棄，只保留整數部分 3。這種轉換行為稱為整形截斷。

1.2 整形截斷的細節

整形截斷的常見場景包括：

• 浮點數轉換為整數：如上例所示，double 或 float 類型轉換為 int 時，會截斷小數部分。
• 整數類型轉換：當較大的整數類型（如 long）被轉換為較小的整數類型（如 int），超出目標類型表示范圍的高位部分會丟失。例如，將一個 long 類型的數據轉換為 short 類型，可能會丟失高位數據。

#include <iostream>int main() {long largeNumber = 9876543210;short smallNumber = (short)largeNumber;  // 將 long 轉換為 short，發生截斷std::cout << "Truncated number: " << smallNumber << std::endl;  // 輸出：截斷后的小數字段return 0;
}

這種截斷可能會導致數據的溢出或邏輯錯誤，因此需要小心處理。

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2. 整形提升（Integer Promotion）

整形提升是指在運算過程中，較小的整型數值會被自動提升為較大的整型數值。這種行為通常發生在參與算術運算時，C/C++編譯器會根據整型提升規則自動將較小的整數類型提升為 int 類型或更大的數據類型。

整形提升規則確保算術運算中的精度不會丟失，并且避免了低位類型之間的溢出。

2.1 整形提升的規則

C/C++ 中的整形提升規則如下：

1. char 和 short 提升為 int：如果一個 char 或 short 類型的數值參與算術運算，它會被提升為 int 類型。這是因為 int 足夠大，能夠容納 char 和 short 類型的數值范圍。
2. 如果 int 不足以容納數值，提升為 long 或更高的數據類型：如果計算涉及到的數據超出了 int 類型的范圍（例如使用 64 位數值），則會提升為 long 或 long long 類型。
3. 不同類型的算術運算會將結果提升為較大的類型：在表達式中，如果參與運算的數值類型不同，C/C++ 會將較小的類型提升為較大的類型，通常會提升到 int 或 long。

2.2 整形提升的示例

下面是整形提升的例子：

#include <iostream>int main() {char a = 5;short b = 10;int result = a + b;  // a 和 b 都會被提升為 int 類型std::cout << "Result of a + b: " << result << std::endl;  // 輸出 15return 0;
}

在這個例子中，a 是 char 類型，b 是 short 類型。在執行加法運算時，它們會被自動提升為 int 類型，避免了加法過程中由于數據溢出帶來的問題。

2.3 整形提升的實際應用

整形提升常用于以下幾種情況：

• 算術運算：整形提升使得算術運算（如加法、減法、乘法、除法等）過程中，較小的數據類型被自動提升為 int 類型，保證了計算的精度和正確性。例如，char 和 short 被提升為 int 后進行加法運算，可以避免加法時發生溢出。

• 混合類型運算：當一個表達式中涉及到不同大小的整型時，C/C++ 會自動進行類型提升以確保計算結果的準確性。例如，char 和 int 相加時，char 會被提升為 int，結果也會是 int 類型。

2.4 整型提升與標準操作符

例如，在 C++ 中，默認情況下，所有整數運算（包括加法、減法、乘法等）都將小整數類型（如 char 和 short）提升為 int：

#include <iostream>int main() {char c = 10;short s = 20;int result = c * s;  // c 和 s 被提升為 int，運算結果是 int 類型std::cout << "Multiplication result: " << result << std::endl;  // 輸出 200return 0;
}

在上面的代碼中，c 是 char 類型，s 是 short 類型，在執行乘法運算時，它們都被提升為 int 類型進行計算，確保結果不會丟失精度。

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3. 整型截斷與提升的區別

概念	整型截斷	整型提升
定義	數據從較大類型轉換到較小類型時，高位數據被丟棄。	較小類型的數據在算術運算中自動提升為較大的類型。
常見場景	浮點數轉換為整數，較大整數類型轉換為較小類型。	char 和 short 類型自動提升為 int。
影響	可能導致數據丟失、精度喪失或溢出。	保證算術運算精度，不會發生數據溢出。
例子	將 double 轉換為 int，小數部分被截斷。	char 與 short 在加法運算中提升為 int 類型。

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4. 總結

• 整型截斷 是當較大類型轉換為較小類型時，數據的高位部分被丟棄。它可能會導致數據丟失或溢出，開發者需要小心使用。
• 整型提升 是在算術運算中，較小的整數類型會被提升為 int 類型或更大的類型，避免了精度喪失或溢出，保證了計算結果的正確性。

理解這些概念，尤其是在進行類型轉換和數值計算時，可以幫助開發者更好地處理數據類型，避免錯誤和不必要的性能問題。

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