C的隱式型別轉換

這篇文章僅僅針對c語言存在的隱式型別轉換做一些分析，關於c++的這方面研究，有時間我再另外寫一篇文章。

關於隱式型別轉換，是指發生在沒有明確說明的情況下（c語言風格的強制型別轉換就是屬於我們程式設計師有明確說明的），編譯器自動幫我們執行的型別轉換。

通常同型別的資料進行運算、比較和賦值的時候我們是不需要擔心的，這裡我只是說明不同型別的資料進行運算、比較和賦值時，且我們程式設計師沒有指定型別轉換時，編譯器是如何幫我們進行處理型別之間的轉換的，只有知道這個過程，才能讓我們知道程式設計時應該注意和避免的地方。

想要知道隱式型別轉換，我們有必要了解一下整型提公升（integer promotion），這也是屬於隱式型別轉換的一種方式。

整型提公升是c程式語言中的一項規定：在表示式計算時（包括比較運算和算術運算等），比int型別小的型別（char, signed char, unsigned char, short, unsigned short等）首先要提公升為int型別，然後再執行表示式的運算。

具體的我們從下面的程式進行分析吧

#include 
int main()

執行結果我想很多人都可以想到是：

a但是編譯器是怎麼處理這個過程的呢？？答案就是整型提公升。對比int型別小的型別的每一次表示式計算都伴隨整型提公升，所以在對char型的變數進行比較運算時（a > b,a < b,a==b這些比較運算），編譯器首先會對char型變數進行integer promotion，也就是將char型變數提公升成int型別的，然後再進行比較。
至於提公升的方法，是根據原始型別進行位擴充套件（如果原始型別為unsigned char，進行零擴充套件，如果原始型別為signed char，進行符號位擴充套件）到32位。拿上文**作為例子，a是signed char型的,a=-1在記憶體中的位儲存形式是0xff，把a賦值給b,隨意b在記憶體中的位儲存形式也是0xff；然後就是a與b進行比較運算了，編譯器會把a,b都提公升到int型別，那麼原來a在記憶體中的位形式是0xff，提公升為int型別後會變成0xffffffff（符號位擴充套件），原來b在記憶體中的位形式是0xff，提示為int型別後會變成0x000000ff（零擴充套件），可以看出，此時a是小於b的。等等？a < b？對的，沒錯，a是小於b的，因為integer promotion之後，a,b都暫時（只是暫時，僅僅只是在執行運算時提公升了）提公升為int型別了，也就是signed int型別。

其實char a += 1;這個表示式就已經隱含了integer promotion。

為什麼編譯器要進行integer promotion？

學過微機原理或者學習過彙編的同學可能會知道，在我們的cpu中有乙個算術邏輯單元（arithmetic&logical unit），簡稱alu，主要功能是進行二位元的算術運算，如加減乘(不包括整數除法)和暫存器中的值之間的邏輯運算。那麼，我們的c/c++程式進行的運算最終也是要在alu中進行的，以32位cpu為例，暫存器都是32位的（剛好是乙個int型別所占用的位數），想要把char型別的變數送進alu中運算，那必然是需要把char型別變成32位，然後通過32位暫存器送入alu，那麼這個時候integer promotion的意義就出來了，如果不這樣進行提公升，alu就無法對char型別的變數進行運算了。

上面說了整型提公升，只是針對表示式中沒有比int型別大的資料型別。其實在進行運算時，是以表示式中最長型別為準的，將其他型別轉換成該型別，具體的規則如下：

比int型別小的型別（char, signed char, unsigned char, short, unsigned short），先經過整型提公升，提公升為int型別，然後int型別再根據表示式中最長型別轉換為該型別。

int、long（4位元組） –>> unsinged int、unsinged long（4位元組） –>> long long （8位元組）–>> unsigned long long （8位元組）<<– double（8位元組） <<– float（4位元組） (32位系統中)

float –>> int（32位系統中）

double –>> long long

下面還是來看看一段程式，與第一段程式做個對比

#include 
int main()

執行結果如下：

a==b

對比下第一段程式，我們很快就能發現區別！

前面提到的都是在進行計算時存在的隱式型別轉換，還要特別說明的就是在進行賦值操作時，賦值運算子右邊的資料型別必須轉換成賦值號左邊的型別，若右邊的資料型別的長度大於左邊，則要進行截斷或捨入操作。

下面用一例項說明：

char ch;
int i,result;
float f;
double d;
result=ch/i+(f*d-i);

(1)首先計算 ch/i,ch → int型，ch/i → int型。

(2)接著計算 f*d-i，由於最長型為double型，故f→double型，i→double型，f*d-i→double型。

(3)(ch/i) 和(f*d-i)進行加運算，由於f*d-i為double型，故ch/i→double型，ch/i+(f*d-i)→double型。

(4)由於result為int型，故ch/i+(f*d-i)→double→int，即進行截斷與捨入，最後取值為整型。

C的隱式型別轉換

C 隱式型別轉換

C 隱式型別轉換

C 隱式型別轉換

C的隱式型別轉換

C 隱式型別轉換

C 隱式型別轉換

C 隱式型別轉換

相關推薦