從乙個程式的Bug解析C語言的型別轉換

2021-09-07 21:17:19 字數 1803 閱讀 9368

從乙個程式的bug解析c語言的型別轉換

先看下面一段程式,這段程式摘自《c 專家程式設計》:

#include

int array=;

#define total_elements (sizeof(array)/sizeof(array[0]))

int main(void)

如果是有這樣一段程式的話,你永遠無法知道x的值到底是多少,因為這句賦值語句x=array[d+1];根本不會執行。原因在哪?經過除錯發現程式執行到if語句進行判斷完之後,直接跳過下面一條語句的執行。下面來分析一下原因,因為sizeof求算型別大小時的返回值是unsigned int型別,而d是signed int,if語句測試兩者大小,d會自動公升級為unsigned int,-1轉換為unsigned int是乙個很大的正整數,所以表示式的值永遠為假,因此後面的賦值語句永遠不會執行。這裡面就是型別轉換帶來的bug,如果稍不注意,則可能對整個工程或者專案造成無法**的後果,而這個bug是很難直接除錯能夠除錯得出來的。

一.表示式中的型別轉換

型別轉化包括強制型別轉化和隱式轉換,這裡所談的都是隱式轉換。

先來了解一下傳統c(k&r c)中隱式型別轉換的規則:

1)首先任何char、short int型別的運算元都會被轉換成int型別,任何float型別都會被轉換為double型。

2)如果乙個運算元是double型,那麼另外乙個運算元也被轉換為double,計算結果也是double;

如果乙個運算元是long型,那麼另外乙個運算元也被轉換為long型,計算結果也是long;

如果乙個運算元是unsigned,那麼另外乙個運算元也被轉換為unsigned,計算結果為unsigned。

而在新的標準中卻作了一些修改:

1)整型公升級:所有的char,short int和位段都會首先自動轉換成int或者unsigned int。如果int能夠表示源型別的所有值,那麼就轉換為int,否則轉換為unsigned int。

2)在計算表示式的值時,通常首先會將低型別(能夠表示的資料範圍小的資料型別)轉換為高型別,再參與計算。但是這裡要注意的一點是,如果表示式中存在float型,則不一定會被轉換為double型,然後再進行計算。如有下面這段**;

float f1,f2;

double d;

f1=d*f2;

如果採用單精度進行計算的話,最後結果同雙精度計算結果相同,那麼對f2可能不進行轉換。這一點和傳統c是不同的,但是目前很少有編譯器(vc就不支援)支援這點。

3)當表示式中存在無符號和有符號型別的運算元時,

如果乙個運算元是unsigned long int,那麼另乙個運算元也被轉換為 unsigned long int;

如果乙個運算元是long int,另乙個運算元是unsigned int。如果long int能夠表達unsigned int的表示範圍,則另乙個運算元被轉換為long int;否則兩個運算元都被轉換為unsigned long int;

如果乙個運算元是unsigned int,另乙個運算元是int,那麼另乙個運算元被轉換為unsigned int。

下面看乙個例子:

假設int是16位,long int是32位。

那麼對於-1l<1u,因為-1l是signed long int型的,而1u是unsigned int型,由於signe long int能夠完全表示unsigned int的範圍,所以1u被轉換為signed long int;

對於-1l>1ul,因為-1l是signed long int型的,而1ul是unsigned long int型,則-1l被轉換為unsigned long int。

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