C语言整型提升、算术转换、操作符的属性

C语言整型提升、算术转换、操作符的属性

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整型提升

  C语言在进行整型算术运算时，总是把字符型、短整型操作数在使用之前转换为普通整型参与运算。
  整型提升是按照数据类型的符号位来提升的，正数补0，负数补1。如果是无符号的数，高位也是补0。

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整型提升的意义：

  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。

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例子：

char a = 10;
00000000 00000000 00000000 00001010  //整型提升
00001010 //a的补码,发生截断只能保存一个字节数据
char b = 125;
00000000 00000000 00000000 01111101	//整型提升
01111101 //b的补码,发生截断只能保存一个字节数据
char res = a + b;
// 整型提升
00000000 00000000 00000000 00001010 
00000000 00000000 00000000 01111101 
00000000 00000000 00000000 10000111 //a + b的结果
//发生截断 res实际存的值是 10000111
printf("%d" , res);
// 整型提升
11111111 11111111 11111111 10000111
11111111 11111111 11111111 10000110
10000000 00000000 00000000 01111001
// 最终结果是 -121

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#include 

int main() {

	char num = 10;
	/*
		第一个printf里的num没有参与运算，所以没有整型提升
		第二个以及第三个printf都是一个表达式，参与运算会整型提升，
		所以是4个字节
	*/
	printf("%d\n", sizeof(num));  // 1
	printf("%d\n", sizeof(+num)); // 4
	printf("%d\n", sizeof(-num)); // 4

	return 0;
}

算术转换(自动类型转换)

  1.在进行运算时，不同类型的数据要先转换成相同类型在进行运算。
  2.精度低的数据类型向精度高的数据类型转换。

必做的转换

char -> int
short -> int
float -> double

运算对象的类型不同，由低向高转换

int -> unsigned int -> long -> unsigned long -> float -> double -> long double

例子：

int main () {
	int a = 10;
	short b = 20;
	float c = 1.5;
	double d = 5.6;
	printf("%lf" , a + b - c / d); // 这个表达式最后的类型是double
	
	return 0;
}

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操作符的属性

运算符	名称或含义	使用形式	结合方向
()	圆括号	（表达式) 函数名(形参)	左到右
[]	下标引用	数组名[常量表达式]	左到右
.	结构体访问成员	结构体.成员	左到右
->	结构体指针访问成员	结构体指针->成员	左到右
-	负号运算符	-表达式	右到左
+	正号运算符	-表达式	右到左
++	自增运算符	++表达式 表达式++	右到左
- -	自增运算符	–表达式 表达式–	右到左
*	解引用运算符	*指针变量	右到左
&	取地址运算符	&变量名	右到左
!	逻辑非运算符	!表达式	右到左
~	按位取反运算符	~表达式	右到左
sizeof	判断类型、变量字节数	sizeof(表达式)	右到左
(类型)	强制类型转换	(类型)变量	右到左
/	除	表达式/表达式	左到右
*	乘	表达式*表达式	左到右
%	取模	表达式%表达式	左到右
+	加	表达式+表达式	左到右
-	减	表达式-表达式	左到右
<<	左移	表达式<<表达式	左到右
>>	右移	表达式>>表达式	左到右
>	大于	表达式>表达式	左到右
>=	大于等于	表达式>=表达式	左到右
<	小于	表达式<表达式	左到右
<=	小于等于	表达式<=表达式	左到右
==	等于	表达式==表达式	左到右
!=	不等于	表达式!=表达式	左到右
&	按位与	表达式&表达式	左到右
^	按位异或	表达式^表达式	左到右
|	按位或	表达式|表达式	左到右
&&	逻辑与	表达式&&表达式	左到右
||	逻辑或	表达式||表达式	左到右
?:	条件运算符	表达式1?表达式2:表达式3	右到左
=	赋值运算符	变量=表达式	右到左
+=	加赋值运算符	变量+=表达式	右到左
-=	减赋值运算符	变量-=表达式	右到左
*=	乘赋值运算符	变量*=表达式	右到左
/=	除赋值运算符	变量/=表达式	右到左
%=	模赋值运算符	变量%=表达式	右到左
<<=	左移赋值运算符	变量<<=表达式	右到左
>>=	右移赋值运算符	变量>>=表达式	右到左
&=	按位与赋值运算符	变量&=表达式	右到左
^=	按位异或赋值运算符	变量^=表达式	右到左
|=	按位或赋值运算符	变量|=表达式	右到左
,	逗号运算符	(表达式,表达式,表达式,…)	左到右

注：即使我们知道了操作符的优先级和结合性，但是对于一些奇怪的表达式，根据计算路径的不一致，我们依然求不出唯一值。