C语言你不知道的隐式类型转换规则

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【前言】

• 本文接着C语言中的操作符（万字详解）讲解隐式类型转换规则，还有没学操作符的老铁可以回头看看。
• 在 C 语言中，类型转换的方式一般可分为隐式类型转换和显示类型转换（也称为强制类型转换）。
• 其中隐式类型转换由编译器自动进行，不需要程序员干预。
• 隐式类型转换通常有两种情况：整形提升和算术转换。

一、隐式类型转换的规则

在C语言中，自动类型转换遵循以下规则：

1. 若参与运算量的类型不同，则先转换成同一类型，然后进行运算。
2. 转换按数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低。如int型和long型运算时，先把int量转成long型后再进行运算。
   a、若两种类型的字节数不同，转换成字节数高的类型
   b、若两种类型的字节数相同，且一种有符号，一种无符号，则转换成无符号类型
3. 所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算。
4. char型和short型参与运算时，必须先转换成int型。
5. 在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度比左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度，丢失的部分按四舍五入向前舍入。

二、整型提升

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。

1.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。

代码示例：

char a,b,c;
a = b   c;

b和c的值被提升为普通整型，然后再执行加法运算。
加法运算完成之后，结果将被截断，然后再存储于a中。

2.如何进行整体提升？

整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

2.1正数的整形提升

高位补充符号位，即补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 //VS中默认char为有符号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

2.2负数的整型提升

高位补充符号位，即补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

2.3无符号整型提升

高位补0

3.整型提升实例

代码示例1：

#include<stdio.h>
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;
}

代码结果：

c

结果分析：

实例1中的a,b要进行整形提升,但是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 a0xb6 ， b0xb600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.

代码示例2：

#include<stdio.h>
int main()
{
	char c = 1;
	printf("c=%u\n", sizeof(c));//%u按无符号整形unsigned int打印
	printf("c=%u\n", sizeof( c));
	printf("c=%u\n", sizeof(-c));
	return 0;
}

c=1
c=4
c=4

实例2中的,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) 是4个字节。
表达式 -c 也会发生整形提升,所以 sizeof(-c) 是4个字节,但是 sizeof© ,就是1个字节。

三、算术转换

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。

//排名由高到低
long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

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。

警告：
但是算术转换要合理，要不然会有一些潜在的问题。

代码示例：

#include<stdio.h>
int main()
{
	float f = 3.14;
    int num = f;//隐式转换，会有精度丢失
	printf("num=%d",num);
}

代码结果：

num=3

结果分析：

在赋值运算过程中，当两边的数据类型不一样时，右边的数据将强制转换为左边的数据，即float类型的b将强制转会为int类型，小数点后面的部分直接丢弃，导致精度下降。

【小结】

如果不了解整形,c偷偷将你的数据类型改变了你都不知道。
我想大家应该了解整形提升了吧,下次c再偷偷改我们的类型,我们虽然不能阻止,但是却可以知道了吧！

今天讲的隐式类型转换就到这里啦！🎉

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