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[C++知识库]C语言:隐式类型转换——整形提升

目录

1.初步介绍

2.如何进行整形提升

(1)负数的整形提升

(2)正数的整形提升

(3)无符号整形提升

3.整形提升的实例

(例1)

(例2)

4.整形提升的意义


1.初步介绍

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。


2.如何进行整形提升

(1)负数的整形提升

例如:char c1 = -1;
变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位:
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为1
提升之后的结果是:
11111111111111111111111111111111

(2)正数的整形提升

char c2 = 1;
变量c2的二进制位(补码)中只有8个比特位:
00000001
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为0
提升之后的结果是:
00000000000000000000000000000001

(3)无符号整形提升

整型有无符号(unsigned)和有符号(signed)两种类型,在默认情况下声明的整型变量都是有符号的类型(char有点特别),如果需声明无符号类型的话就需要在类型前加上unsigned。

无符号整形提升,高位补0


3.整形提升的实例

(例1)

#include <stdio.h>

int main()
{
	char a = 3;
	char b = 127;
	char c = a + b;
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

问:c输出多少?

先看3,127的二进制数,他们都是整形,4个字节,32个比特位。故:

3的二进制数:????????00000000 00000000 00000000 00000011

127的二进制数:? ??00000000 00000000 00000000? 01111111

又因为a、b是char类型,只能占一个字节,只有8个比特位,故要截取8个比特位

a :?00000011

b:? 01111111

a和b相加要进行整形提升

a:??????????00000000 00000000 00000000 00000011

b:??????????00000000 00000000 00000000? 01111111

相加得:?00000000 00000000 00000000? 10000010

而c是char类型,只占一个字节,要进行截断处理

故:c:?10000010

又因为最后打印时是%d的形式

所以c要进行整形提升:(符号位为1,所以是补1)

c:? ? ??11111111 11111111 11111111?10000010 (此时为补码,而要打印的是原码)

? ? ? ? ? ?11111111 11111111 11111111?10000001? (补码-1=反码)?

? ? ? ? ??10000000 00000000 00000000 01111110? ?(反码变原码:符号位不变,其他位按位取反)

原码转换为十进制就是:-126

?

(例2)

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;
}

结果为:c

解释:a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升(因为c是整形)
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

4.整形提升的意义

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。
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。
通用CPU(general-purpose 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(无符号整形),然后才能送入CPU去执行运算。

编程小白,如有问题,请多指教Thanks?(・ω・)ノ
?

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