表达式求值 - 整形提升和截断

一、整形提升

C语言的整形算数运算总是至少以缺省整形类型的精度来进行的。
为了获得这个精度，表达式中的字符类型和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升。

所以，整形提升的对象是：字符类型（char），短整形（short）。

示例如下：

注意： 整形提升是对补码进行的操作。

二、为什么要整形提升？

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类型的变量相加，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。

三、截断

截断指的是长字节类型在转换成长字节类型时，进行的取部分比特位的现象。

示例如下：

注意： 截断是对补码进行的操作。

四、示例

截断和整形提升一般会同时出现，而且很容易被忽略，下面通过一个示例来具体了解一下截断和整型提升。

int main()
{
	char c1 = 5;		// 1
	char c2 = 127;		// 2
	char c3 = c1 + c2;  // 3
	printf("%d\n",c3);  // 4
}

为了方便描述，将上面的几行代码进行了标号，下面我们一部分一部分的看。

1，2

char c1 = 5;		// 1
char c2 = 127;		// 2

1，2 是初始化操作，分别将 5、127 赋值给 c1、c2，但是 5、127 是整形，属于 int 类型，而 c1、c2 是 char 类型的，所以赋值时由于类型转换会发生的截断。

注意: 截断是对补码进行的操作，而 5、127 都是正数，原码 = 反码 = 补码。

所以 c1 的值就是 0000 0101（二进制），c2 的值是 0111 1111（二进制）。

3

char c3 = c1 + c2;  // 3

① c1 + c2

c1 和 c2 是 char 类型 ,两者要相加，需要进行整形提升，都成为 int 类型后，才能做加法。

• 首先我们来看补位要补什么？
  ① 有符号的类型，高位是符号位，根据符号位补，符号位是几就补几。
  ② 无符号的类型，由小到大转化，缺位直接补0。
  
• c1 和 c2 整形提升
  char 类型是有符号类型，两个的最高位都是 0，所以补位都补 0。
  
• c1 和 c2 相加
  
  两个 int 类型相加得到的结果也是 int 类型的。

② c3 = c1 + c2

• 赋值时发生截断
  刚才我们得到了c1，c2相加的结果，是 int 类型的，但该结果要赋值给 char c3（1 个字节），从 int 到 char 需会发生截断。
  
  所以 c3 的值就是 1000 0100 了。

4

printf("%d\n",c3);  // 4

%d 打印的内容是 10 进制的有符号整形。

• 所以首先就是将 char 类型的 c3 整形提升成int类型：
  
  char 类型是有符号类型，符号位是 1，根据符号位进行补位都补 1。

• 然后就是打印 10 进制数字，但此时我们得到的值的补码，要想得到 10 进制数字，需要转成原码，转换规则如下：
  
  转换结果：
  
  所以最终打印出来的结果是 -124。

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