1.隐式类型转换
表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。
同样,有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型。
1.1整型提升的概念
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。
例如:
int main()
{
char a = 3;
char b = 127;
char c = a + b;
printf("%d\n", c);
return 0;
}
根据上文整型提升的概念,在计算c时不会用char类型的a,b直接相加,而是分别把a和b转化为整形后在相加得到一个int类型的数,然后在把这个数转化为char类型放到c中
注意:
整型提升的适用范围为类型小于整型的类型:如char(一个字节),short(两个字节),均小于int等
那么问题来了,整型提升为什么要存在呢?
1.2整型提升的意义
整型提升的意义:
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,然后才能送入CPU去执行运算。
1.3如何进行整型提升
如何进行整体提升呢?:
整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的
负数的整形提升
负数补1
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
正数的整形提升
正数补0
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
无符号数的整形提升
高位补0
1.4实战应用
了解运算机制后,让我们回到之前的代码
int main()
{
char a = 3;
char b = 127;
char c = a + b;
printf("%d\n", c);
return 0;
}
首先写出3的二进制序列
00000000 00000000 00000000 00000011
但是因为a是char类型只有一个字节,需要发生截断
因此a中放的8个比特位为:
00000011
同理,127的二进制序列为
00000000 00000000 00000000 01111111
b中放的8个比特位为
01111111
接下来运算时我们便要进行整形提升,在VS编译器中char==signed char,有符号数,补符号位
a整形提升后为
00000000 00000000 00000000 00000011
b整形提升后为
00000000 00000000 00000000 01111111
将a和b相加,二进制序列为
00000000 00000000 00000000 10000010
再将这个整形放到char c中,截断以后c中存放为
10000010
v最后将c用整形打印出来,我们需要再次运用整型提升,c为有符号数,补符号位,为
11111111 11111111 11111111 10000010 -补码
将补码变为原码,符号不变,-1取反
10000000 00000000 00000000 011111110
为-126
2 .算数转化
适用范围均大于等于整型类型:
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。
long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int
从下向上转换
如果某个操作数的类型在上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。
例如
int a=3;
float b=4.5f;
若要进行a+b,必然会把Int转化为float类型
警告:
但是算术转换要合理,要不然会有一些潜在的问题。
float f = 3.14;
int num = f;//隐式转换,会有精度丢失