前言

如果不了解 整形提升 的小伙伴可就要注意了,c偷偷将你的数据类型改变了你都不知道.快点和牛牛一起学习一下c语言中 整形提升的知识吧 !

一、整形提升是什么，又是怎样提升的?

不知道小伙伴们有没有听过整形提升这个词?

整形提升是什么呢?

C语言中,在进行算术运算的时候总是至少默认以整型类型的精度来进行的。为了获得这个精度，表达式中的字符形和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为 整形提升。

整形提升的规则:

负数的整形提升:

高位补充符号位，补1

例如:

char c1 = -1;
变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位：
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，
提升之后的结果是：
11111111111111111111111111111111

正数的整形提升:

整形提升的时候，高位补充符号位，即补0

例如:

char c2 = 1;
变量c2的二进制位(补码)中只有8个比特位：
00000001
因为 char 为有符号的 char
提升之后的结果是：
00000000000000000000000000000001

无符号整形提升，高位补0(无符号只有正数)

二、整形提升发生的场景实例

示例1:

我们猜测一下下面这段代码的运行结果:

#include <stdio.h>
int main()
{
  char a = 5, b = 127;
  char c = a + b;
  int d = a + b;
  printf("c=%d\n", c);
  printf("d= %d", d);
  return 0;
}

运行结果:

c= -124
d= 132

原因分析:

//char a=5
//0000 0101 -- a=5
//char b=127
//0111 1111 -- b=127

因为参与了运算,并且char类型小于int型的精度,所以要进行整形提升.

整形提升后:

结果1:将结果放入char类型的变量c中,c只能存储八位

所以只保留了结果的后面八位数据即

char类型是有正负的,所以最高位为符号位,计算结果在内存中是补码的形式,我们要转化为原码.

原码的值是-124

结果2:

运算的时候经过整形提升为整形再运算,所以当结果存放在d里面的时候,直接就可以算出132.

示例 2:

补充知识:

由于我们习惯性使用十进制,当我们在定义一个整形变量a的值为10的时候习惯性写为:

int a=10;

其实也可以用其他进制表示也是一样的,例如:用16进制表示

int a=0xa;

这两种是等价的,ox是16进制的前导符,千万别把它当做数据哈.

#include <stdio.h>
int main()
{
  char a = 0xa1;
  short b = 0xb111;
  int c = 0xc1111111;
  if (a == 0xa1)
    printf("a");
  if (b == 0xb111)
    printf("b");
  if (c == 0xc1111111)
    printf("c");
  return 0;
}

运行结果;

c

原因分析:

没错,又是整形提升在搞怪,它又偷偷将你的数据类型改了

a== 0xa1
整形提升前:1010 0001-----值为 161
整形提升后:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 0001 ----是一个负数的补码,需要转化为原码
b
整形提升前:1011 0001 0001 0001 ---值为45329
整形提升后:1111 1111 1111 1111 1011 0001 0001 0001 ----是一个负数的补码,需要转化为原码
c
1100 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 

整形提升之后,值肯定不一样了,所以只有没有发生整形提升的c被打印了出来.

示例3:

补充知识:

%u是按无符号整形(unsigned int)打印

猜一猜,结果吧

#include <stdio.h>
int main()
{
  char crow = 1;
  printf("%u\n", sizeof(crow));
  printf("%u\n", sizeof(+crow));
  printf("%u\n", sizeof(-crow));
  return 0;
}

运行结果:

1
4
4

看到这里,我们应该知道了,原因应该很简单吧,没错就是因为+crow和-crow相当于参与了运算,需要整形提升为int整形,所以最后两个的值为4.

三、为什么要整形提升？

由于表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行，CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。

因此，即使两个char类型的相加，在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长度。

通用CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算（虽然机器指令中可能有这种字节相加指令）。所以，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须先转换为int或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。