C语言的类型提升

简介: 本文的copyleft归gfree.wind@gmail.com所有,使用GPL发布,可以自由拷贝,转载。但转载请保持文档的完整性,注明原作者及原链接,严禁用于任何商业用途。 作者:gfree.wind@gmail.com 博客:linuxfocus.blog.chinaunix.net  每天都会看CU的博客,尤其是CU首页上面的博客。

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作者:gfree.wind@gmail.com
博客:linuxfocus.blog.chinaunix.net 


每天都会看CU的博客,尤其是CU首页上面的博客。个人感觉有很多同学并不关注基础知识,
在遇到问题时,经常会舍本求末。遇到问题,总是找不到根本原因,得出了一些结论。但这些结论并不是真正的原因,整个儿过程,也把真正的原因给掩盖了。

今天主要说一下C语言的类型提升的事情。

下面是引用的一个例子。
/***************************************************************/
int main()
{
int i;
unsigned char *p;
char *p1;
int a[] = {0xffffffff, 0xffffffff, 0xffffffff};
p = a;
p1 = a;
for(i = 0 ; i
printf(" 0x%02x  0x%02x /n", p[i], p1[i]);
}
}
$ gcc main.c 
main.c: In function ‘main’:
main.c:10: warning: assignment from incompatible pointer type
main.c:11: warning: assignment from incompatible pointer type
$ ./a.out 
 0xff  0xffffffff 
 0xff  0xffffffff 
 0xff  0xffffffff 
 0xff  0xffffffff 
 0xff  0xffffffff 
 0xff  0xffffffff 
 0xff  0xffffffff 
 0xff  0xffffffff 
。。。。。。 。。。。。。
/***************************************************************/

根本原因其实很简单。
%x是打印无符号整数的16进制,而例子中传递的类型是字符型,那么这里就有一个字符提升的问题,将类型提升为无符号整形。
*p是unsigned char,其值为0xff,那么对应的无符号整形的值仍然是0xff。
而*p1确实char,其值为0xff,其对应的无符号整形的值为0xffffffff。为什么这次是0xffffffff呢?
因为*p1为-1,而无符号整数的-1则是0xffffffff。

为什么是这样呢?
因为在在编码为补码的情形下,类型提升有两种情况:
1. 符号扩展:对于有符号数,扩展存储位数的方法。在新的高位字节使用当前最高有效位即符号位的值进行填充。
2. 零扩展:对于无符号数,扩展存储位数的方法。在新的高位直接填0.

对于这个例子来说。*p是无符号数,所以填充的是0,即为0x000000ff。而*p1是有符号数,所以填充的是1,即为0xffffffff。

因此,从char型到unsigned int,是对有符号数的提升,因此用的是符号扩展,oxff被扩展为oxffffffff;而从unsigned char型到unsigned int型,是对无符号数的扩展,使用零扩展,oxff被扩展为ox000000ff,而填充的这些零是不会被打印出来的。

如果说这样教科书式的概念不容易理解。还有这样一种理解方式,也许不一定准确,但更容易理解。
对于这里的类型提升,整个步骤可以这样理解:
1. %x要求参数为无符号整数,需要参数为4个字节;
2. *p, *p1为(unsigned) char型,只占1个字节;
3. 因为参数的类型不符,需要扩展;
4. 定位需要扩展到4个字节;
5. 那么就需要填充增加的3个字节;
6. 这3个字节需要什么值?这里就需要上面所需要的概念了。针对有符号数和无符号数,进行不同值的填充。

这就是为什么在编程的过程中,要避免有符号数和无符号数的混用。我个人认为,在我们解决问题的时候,不要一味儿的想着怎么用高级的技术解决。其实最重要的是基础。一般情况下,大部分的问题都可以由C语言基础解决。
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