零基础快乐学习C/C++——10

本文详细阐述了整型提升在表达式求值中的作用,解释了如何进行隐式类型转换,以及为何即使是char类型运算也需要提升到int。重点介绍了算数转换对于不同数据类型CPU运算的影响,展示了整形提升在实际运算中的必要性和背后的原理。

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表达式求值

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1. 隐式类型转换

c的整型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,表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换成普通整型,这种转换成为整型提升
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如何进行整型提升?
整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

char a = 3;
//3是整数,二进制表示是0000....0011
//但是a只能放一个字节,所以就放最低位 00000011
char b = 127;
//同理,b也只能放一个字节,所以就放最低位 01111111
char c = a +b;
//a和b如何相加
// 要知道char是有符号的char
//a为00000011 整形提升按照变量的符号位来提升,这里a最高位为0,补充为一个整型000....0011
//b为01111111,最高位为符号位,按符号位提升,补充为0000...001111111
//相加之后得到32位,但是又因为c是char类型,所以要截断,故c里面放的是10000010
printf("%d\n",c)
//以%d打印,所以还要进行整型提升,c的最高位为符号位,补1,得到1111....000010---这里还是内存里的值,是补码,真正打印的是原码,所以需要得到原码,最终结果是-126


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所以整型提升的意义是什么呢

表达式的整型运算一般要在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通用寄存器的长度。

因此,即使是两个char类型的相加,在CPU执行时实际上也要转换为CPU内整形操作数的标准长度

通用CPU是难以直接实现将两个8比特字节直接相加运算,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,然后才能送去cpu去执行运算

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最后只打印了c,因为 == 也是运算,所以需要用到整形提升
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c只要参与了表达式运算就会发生整形提升,所以表达式+c发生了整形提升

2.算数转换

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