C語言對類型的轉換

我們都知道，C語言中內置了多種整形類型，占用空間從大到小，基本滿足各類使用場景（比如超長數字的運算就不屬此范疇），當程序對大小小于 int 類型的整形進行調用或是儲存時，會發生整形提升和截斷，當不同類型的數據進行計算時，會發生算數轉換

整形提升和截斷

整形提升

在C程序中，整形的算術運算總是以缺省（默認）整形類型進行運算的，即使用 int 類型進行運算。因此，在使用 char 等長度小于 int 的類型進行計算時，會發生整形提升。

整形提升規則

對于 signed 類型，高位補充符號位

對于 unsigned 類型，高位補0

注意 整形提升和截斷均是對補碼的操作

int main()
{char a = -1;//此時a為 10000001//求補碼：11111111char b = 4;//b：00000100//此時對a，b進行調用char c = 0;c = a + b;//發生整形提升//		  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、計算等操作都會發生整形提升

整形提升的意義

通過整形提升，可以對CPU中的運算器件進行復用

對于大多數現代的 CPU 架構來說，整數運算器通常會以特定的字長（word length）為單位進行計算。這個字長通常是指 CPU 寄存器的位數，比如32位或64位，當CPU為32位時，會以 int 為單位進行計算

因此，即使是兩個 char 類型的計算，也要轉換成兩個 int 類型之間的計算。即先轉換成 int ，再進行運算

當一個表達式中包含了大于 int 的類型時，寬度超過了 CPU 字長，在運算時需要進行額外的處理，比如拆分成多個操作數進行運算、進行額外的位操作等

截斷

以上面這段代碼為例，得到的 c 仍舊為 4 bytes ，顯然無法存入 char，此時發生截斷

截斷規則

從低位開始，按照存入空間的大小對整形進行截斷，保留低位，丟棄高位

如 char c = 00000011

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以下是一個對整形提升和截斷的規則進行解析的例子

//使用不當時，整形提升和截斷也會造成一些問題
#include <stdio.h>
int main()
{char a = -128;// 10000000 00000000 00000000 10000000// 11111111 11111111 11111111 01111111// 11111111 11111111 11111111 10000000// 截斷，存入a// 10000000 -- a// 整形提升，有符號數，高位補1// 11111111 11111111 11111111 10000000// 打印無符號printf("%u\n", a);//4294967168// %u - 打印無符號整數printf("%d\n", a);// 11111111 11111111 11111111 10000000// 認為是負數，求原碼// 10000000 00000000 00000000 01111111// 10000000 00000000 00000000 10000000// -128return 0;
}

算數轉換

當不同類型的整形之間進行運算時，需要將整形轉換為同一類型后進行計算

下面這個表格中位置較低的類型，在遇到位置較高的類型時，會發生算數轉換

類型
long double
double
float
unsigned long
long
unsigned int
int
short
char

long long 和 long double 的優先級尚不明確（我還沒有找到明確解析）

long double 在 C99 標準中被引入，用以表示更高精度的浮點數

長度可能會應編譯器和平臺的不同而產生差異，可能和 double 一樣長，可能更長(8/12/16Bytes)