C语言陷阱——类型转换
以下例子取自《深入理解计算机系统》。
考虑如下的C语言代码:
- #include<stdio.h>
- typedef unsigned char* byte_pointer;
- void show_bytes(byte_pointer pointer, int size){
- int i = ;
- for (i = ; i < size; ++i){
- printf("%.2x", pointer[i]);
- }
- }
- int main(){
- short sx = -;
- unsigned uy = sx;
- printf("uy = %u:\t", uy);
- show_bytes((byte_pointer)&uy, sizeof(unsigned));
- printf("\n");
- }
该程序在小端法的机器上会产生如下输出:uy = 4294954951: c7cfffff
这表明当把short转换成unsigned 时,我们先改变大小,之后在完成从有符号到无符号的转换。也就是说(unsigned)sx等价于(unsigned)(int)sx,求值得到4294954951,而不等价于(unsigned)(unsigned short)sx,后者求值得到53191。事实上,这个规则是C语言标准要求的。
另外,当执行一个运算时,如果它的一个运算数是有符号的而另一个是无符号的,那么C语言会隐式地将有符号参数强制类型转换为无符号参数,并假设这两个数都是非负的,来执行这个运算。这种方法对于标准的算数运算并无多大差异,但是对于<和>这样的关系运算符来说,它会导致非直观的结果。
例如对(-1 < 0U)这个表达式求值,其结果为0。因为第二个运算数是无符号的,第一个运算数会被隐式地转换为无符号数,因此表达式就等价为(4294967295U < 0U),这个答案显然是错的。
基于同样的理由,我们考虑一下代码:
- double sum_elements(double a[], unsigned length){
- int i;
- double result = ;
- for (i = ; i <= length - ; ++i){
- result += a[i];
- }
- return result;
- }
当传入的length=0时,会产生越界错误。
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