前言: Hello!大家好,我是@每天都要敲代码;今天给大家带来一个小的知识点===》整型提升!
在此之前我们要先给出定义:什么叫整型提升?C语言中字节数少于整型字节数的数据类型在进行整型运算时,该类型的数据会被默认转为整型数据。其中,该类型的数据被转化为整型数据的过程就称为整型提升。
适用场景:一般是char和short向其他类型转换,有提升。
使用规则:对于无符号数,整型提升前面就补0;对于有符号数,最高位作为符号位,是1我们就补,是0我们就补0。并且在运算之前先换成补码!!!
这里我们需要注意两点:
1.是在进行操作之前,我们首先要把数据转换成补码的形式,正数就不用管,原码反码补码同;是负数就需要先转换成补码在进行接下来的操作。
2.在发生截断以后,我们是根据截断后的数据的最高位作为符号位,是什么我们补什么;(当然如果是无符号数就全部直接补0);补成32位以后的数后,其实还是补码,我们打印出来要的是原码,所以:是负数的我们还要再转换成原码,正数就直接打印即可。
经典例题1:
解析:
相信很多小伙伴看到这个结果很难以接受,前面两个还能说得过去,最后3+127怎么变成-126了?不要慌,让我们一起分析一下它的运算过程,你就明白啦!!!
经典例题2:
解析:
同样的思路,我们这次举例了2个负数,结果126好像也是让人难以理解;看不懂了,我们就动手画画呗,说不定结果就在我们动手的过程中得出来了。
总结出整型提升很重要的规律:
通过这两个例题,我们是不是发现了什么规律,无论是正数还是负数,在一定范围内,我们是什么整型提升后,打印出来的结果还是不变;超过一定范围,数据就会发生没有规律的突变;真的没有规律?答案是否定的;我们都知道char是占8个字节,取值范围就是,实际上就是-128到+127(当然无符号char是0-125)。比如:
第一个例题中3和127打印出来的就是3和127,因为它们没有造成越界(<=127);但是3+127=130结果就造成了越界(>127),就会发生截断;最终结果就发生了突变。
第二个例题中-125打印出来还是-125,没造成越界(在-128的范围内);130就造成了越界,发生截断,数据突变;所以我们不妨总结一个图来理解它,这个图很巧妙,务必理解记住!!
我们先解释一下这个图形:
对于顺时针从0开始,到127,都是没问题的;超过127到128,就开始变成负数;具体数据需要我们去对应找一下;比如129,对应的数据就是-127。
对于逆时针从-1开始到-128都是没问题的,超过-128,就开始变成正数;比如-129,实际上数据是127。大家有没发现还有一个规律,无论是(-1和255)、(128和-128)、(127和-129)等绝对值和都是256;所以我们也可以从中总结出符合自己的规律。
比如:对于超过范围的数据;如果是正数-256就能得到对应的值,如果是负数-(-256)就能得到对应的值!!就拿上面两个例题的数据,来验证一下;2和127都没超过范围,正常打印;130超过范围,130-256=-126是不是就是我们打印出来的结果?-125没超过范围直接打印,-130超过范围-130-(-256)=126是不是也是我们打印出来的结果?很巧妙吧!!!
经典例题3:
解析:
咦?这道题好像和前面有什么不一样了?出现了signed有符号数和unsigned无符号数;怎么处理呢?让我们一起来看看吧!值得一题的是我们平常默认定义的都是有符号数哦。所以a和b的结果应该是相等的。
我们发现对于无符号数,我们在发生截断之前都是一样的,不一样的就是在补位的时候,不是在按照最高位为符号位来补,而是直接补0就可以了 。
经典例题4:
解析:
我们仔细看题目好像又和前面的题型不一样了;这次有%u打印数据?怎么理解呢?不慌,我们还是先画图:
这里我们一定要区分清楚这一题和例题3的区别,刚开始学时,我就有点迷,后来才发现是自己没注意好细节;经典例题3是定义为unsigned,按照%d打印,影响的是我们整型提升时要补的位;而经典例题4是定义还是默认的unsigned,按照%u打印,不影响我们整型提升时要补的位,影响的是最终我们打印出的数据是不是在要去再求一遍补码。
经典例题5:
解析:
经典例题5比上个例题救数据不一样,上面是-128,这里是128;最终结果又有什么区别呢?
我们发现和无论是128还是-128打印两者%u和%d打印出来的结果是一样的;是不是很神奇?所以在遇到题目时,我们不要想当然的就给出答案,一定要自己多动手算算!!!
经典例题6:
解析:
这道题结果是多少呢?哈哈,这道题可都是int型哦,并没有整型提升,要相信自己的感觉,不要陷进整型提升的思维;结果就是-10喽;10是正数,无符号数和有符号数都是一样的,所以不妨直接当成有符号数来处理,最终结果-20+10=10
经典例题7:
解析:
我们不妨一起来看看这个程序运行的结果是怎样的?要注意细节哦;i定义的是unsigned无符号数;无符号数是不是永远>=0的?所以这个循环永远不会结束,会一直死循环下去!!!
经典例题8:
解析:
让我们一起看一下这道题结果又是多少呢?是1000?哪有那么简单,我们前面已经说了char类型的范围是-128===>+127的范围,超过这个范围又会照着那个圆进行循环;所以我们先看一下打印的数字:-1 -2 ...-128 接下来是-129?当然不是,此时已经越界了,-129-(-256)=127 126 .....0....-1 -2 ...-128....我们发现数据居然循环了起来,那最终结果是多少呢?当然是第一次循环的个数啊,为什么?因为有0啊,strlen遇到\0就终止啦;所以最终结果是255(其实是-128==》-127;255个数)。
经典例题9:
解析:
这道例题又是什么结果呢?我们注意首先定义的是无符号数char,unsigned char的取值范围是:[0-255];这样来看是不是又造成了死循环?255+1=256,越界256===》变成了0,又开始循环;是不是造成了死循环?
总结:
今天的练习就到这啦!如果你时间充裕,不妨静下来看看这里面的例题;我相信通过这9个经典例题的练习;对于整型提升的题目,你应该就没什么大问题;最重要的就是搞懂那个图,有了那个图,一般的情况我们就可以直接就能得到结果;特殊的我们在动手画画;希望这篇博客让你有所收获!!!