c语言，数据类型转换

在执行算术运算时，计算机比C语言的限制更多。为了让计算机执行算术运算，通常要求操作数有相同的大小（即位的数量相同），并且要求存储的方式也相同。计算机可能可以直接将两个16位整数相加，但是不能直接将16位整数和32位整数相加，也不能直接将32位整数和32位浮点数相加。另一方面，C语言允许在表达式中混合使用基本数据类型。在单独一个表达式中可以组合整数、浮点数，甚至是字符。当然，在这种情况下C语言编译器可能需要生成一些指令将某些操作数转换成不同类型，使得硬件可以对表达式进行计算。例如，如果对16位int型数和32位long int型数进行加法操作，那么编译器将安排把16位int型值转换成32位值。如果是int型数据和float型数据进行加法操作，那么编译器将安排把int型值转换成为float格式。这个转换过程稍微复杂一些，因为int型值和float型值的存储方式不同。因为编译器可以自动处理这些转换而无需程序员介入，所以这类转换称为隐式转换(implicit conversion）。C语言还允许程序员通过使用强制运算符执行显式转换（explicit conversion）。首先讨论隐式转换，，执行隐式转换的规则有些复杂，主要是因为C语言有大量不同的基本数据类型（6种整型和3种浮点型，这还不包括字符型）。

当发生下列情况时会进行隐式转换：

．当算术表达式或逻辑表达式中操作数的类型不相同时。（C语言执行所谓的常用算术转换。）

．当赋值运算符右侧表达式的类型和左侧变量的类型不匹配时。

．当函数调用中使用的参数类型与其对应的参数的类型不匹配时。

．当return语句中表达式的类型和函数返回值的类型不匹配时。

隐式类型转换规则：
　　C语言自动转换不同类型的行为称之为隐式类型转换 ，转换的基本原则是：低精度类型向高精度类型转换，具体是：
　　int -> unsigned int -> long -> unsigned long -> long long -> unsigned long long -> float -> double -> long double
　　注意，上面的顺序并不一定适用于你的机器，比如当int和long具有相同字长时，unsigned int的精度就会比long的精度高(事实上大多数针对32机的编译器都是如此)。另外需要注意的一点是并没有将char和short型写入上式，原因是他们可以被提升到int也可能被提升到unsigned int。
　　提升数据的精度通常是一个平滑无损害的过程，但是降低数据的精度可能导致真正的问题。原因很简单：一个较低精度的类型可能不够大，不能存放一个具有更高精度的完整的数据。一个1字节的char变量可以存放整数101但不能存放整数12345。当把浮点类型数据转换为整数类型时，他们被趋零截尾或舍入。

当把有符号操作数和无符号操作数整合时，会通过把符号位看成数的位的方法把有符号操作数"转换"成无符号的值．这条规则可能会导致某些隐蔽的编程错误。

假设int型的变量i的值为-10，而且unsigned int型的变量u的值为10。如果用＜运算符比较变量i和变u，那么期望的结果应该是1（真）。但是，在比较前，变量i转换成为unsigned int类型。因为负数不能被表示成无符号整数，所以转换后的数值将不再为-10，而是一个大的正数（将变量i中的位看作是无符号数）．因此i<u比较的结果将为0。

由于此类陷阱的存在，所以最好尽最避免使用无符号整数，特别是不要把它和有符号整数混合使用。

先来看一段简单的代码：

  1 #include <stdio.h>

  2

  3 int array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};

  4 #define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(array) / sizeof(array[0]))

  5

  6 int main()

  7 {

  8     int i = -1;

  9     int x;

 10

 11     if(i <= TOTAL_ELEMENTS - 2) {

 12         x = array[i + 1];

 13         printf("x = %d.\n", x);

 14     }

 15

 16     printf("now i = %d.\n", TOTAL_ELEMENTS);

 17

 18     return 0;

 19 }

执行结果：

randy@ubuntu:~/C_Language$ ./a.out

now i = 7.

是不是很奇怪？为什么没有打出line13的x = ？。

是这样的。这个小例子有三点值得注意：

1.sizeof()是运算符，返回类型是无符号的，即非负数。

2.if语句在singned int和unsigned int之间进行判断语句，根据C语言的整型提升规则，int -> unsigned int 。

3.i = -1被升级为无符号型，值究竟是多少？这要用到整型转换规则：K＆R上这样解释，将任何整数转换为某种指定的无符号数类型数的方法是：以该无符号数类型能够表示的最大值加1为摸，找出与此整数同余的最小的非负值。听着很拗口，其实说白了，只要知道原整数的二进制表达方法，再用要即将转换的类型去解析，就得到升级后的值了。 比如-1，负数在计算机里用补码表示为0xffffffff，那升级成无符号型之后，值就是0xffffffff，显然比TOTAL_ELEMENTS(7)大。

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强制类型转换：

通常我们应该避免自动类型转换，当我们需要手动指定一个准确的数据类型时，我们可以用强制类型转换机制来达到我们的目的，使用方法很简单，在需要强制转换类型的变量或常量前面加上(type)，例如(double)i; 即把变量 i 强制转换成double型。

思考下面这个例子：

long int i;

int j = 10000;

i = j*j; /*wrong*/

乍看之下，这条语句没有问题。表达式j*j的值是1000000，并且变量i是long int型的，所

以i应该能很容易地存储这种大小的值，不是吗？问题是，当两个int型值相乘时，结果也应该

是int类型的，但是j*j的结果太大，以致于在某些机器上无法表示成int类型．在这样的机器

上，会给变量i赋一个无意义的值。幸运的是，可以使用强制类型转换避免这种问题的发生：

i=(long int)j*j

因为强制运算符的优先级高于*，所以第一个变量j会被转换成long int类型，同时也迫使第

二个j进行转换。

注意语句

i==(long int)(j*j)/**WRONG***/

是不对的，因为溢出在强制类型转换之前就己经发生了。

Q&A:

问：如果"溢出"会发生什么？比如，两个数相加的结果过大而无法存储．

答：这取决于数是有符号型的还是无符号型的。当溢出发生在有符号数的操作上时，依据C语言的标准，

结果是"未定义的"。我们无法准确说出结果是什么，因为这依赖于机器的行为。程序甚至可能会

异常中断（对除以零的典型反应）。

但是，当溢出发生在无符号数的操作上时，结果是定义了的：可以获得正确答案对2ⁿ进行取模运算

的结果，这里的n是用于存储结果使用的位数。例如，如果用1加上无符号的16位数65535，那么结

果肯定是65536 (已经溢出，但计算机能正确表示其值).

int t1()
{
    short int i = 65535;
    short int j = 1;
    unsigned short int uj = 1;
    unsigned short int ui = 65535;

    printf("i + j = %d\n" , i + j);
    printf("i + uj = %d\n" , i + uj);
    printf("ui + uj = %d\n" , ui + uj);
    printf("ui + 1 = %d\n" , ui + 1);

}

/*
root@oucaijun:/work/dcc# gcc 1.c ;./a.out
i + j = 0
i + uj = 0
ui + uj = 65536
ui + 1 = 65536

*/

　　

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笔试题-c语言类型转换(2012.3.23面试)

C语言拾遗(一)：整型提升

《C语言程序设计：现代方法》第7章 基本类型。