C语言的转换

先上题目

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    unsigned char a = 0xff;
    char b = 0xff;
    int c = a==b; // true, or false?
    printf("C: %d\n",c);
}

输出是什么？

其实不是1而是0！

解析：

如果int能够表示原始类型中的所有数值，那么这个数值就被转成int型，否则，它被转成unsigned int型。这种规则被称为整型提升。所有其它类型都不会被整型提升改变。
可以看出有符号或者无符号的char、short都可以被signed int表示，所以当它们作算术运算时，都会被转成signed int。 
在前面的例子中， unsigned char a = 0xff 的值是255。但是， char b = 0xff 的值是-1。当它们都被转为int类型时，a 仍然是255，即 0x000000ff， 而b却变成0xffffffff ，代表整型中的-1。以下代码可以证明：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    unsigned char a = 0xff;
    char b = 0xff;
    printf("A: %08x, B: %08x\n", a, b);
    return 0;
}

输出结果是：

A: 000000ff, B: ffffffff

下面就对转换进行一次深刻的理解：

转换：根据操作数的不同，某些运算符会引起操作数的值从某种类型转换为另一种类型。

1.整形提升

在一个表达式中，凡是可以使用整形的地方都可以使用带符号或无符号的字符、短整形或整形字段，还可以使用枚举类型的对象。如果原始类型的所有值都可以用int类型表示，则其值将转换为int类型；否则将被转换为unsigned int 类型。这一过程称为整形提升。

2.整形转换

将任何整数转换为某种指定的无符号类型数的方法是：以该符号类型能够表示的最大值加1为模，找出与此整数同余的最小非负值。在对二的补码表示中，如果该无符号类型的位模式较窄，这就相当于左截取；如果该无符号类型的位模式较宽，这就相当于对带符号值进行符号扩展和对无符号值进行0填充。

将任何整数转换为带符号类型时，如果它可以在新类型中表示出来，则其值保持不变，否则它的值同具体的实现有关。

对带符号值进行符号扩展                                                                                     对无符号值进行0填充

3.整数和浮点数

当把浮点类型的值转化为整型时，小数部分将被丢弃。如果结果值不能用整型表示，则其行为是未定义的。特别是，将负的浮点数转换为无符号整型的结果是没有定义的。

当把整型值转换为浮点类型时，如果该值在浮点类型可表示的范围内但不能精确表示，则结果可能是下一个较高或较低的可表示值。如果该值超出可表示的范围，则其行为是未定义的。

4.浮点类型

将一个精度较低的浮点值转化为相同或更高精度的浮点类型时，它的值保持不变。将一个较高精度的浮点类型值转换为较低精度的浮点类型时，如果它的值在可表示范围内，则结果可能是下一个较高或较低的表示值。如果结果在可表示范围之外，则其行为是未定义的。

低精度--->高精度

高精度---->低精度

5.算术类型转换

许多运算符都会以类似的方式在运算过程中引起转换，并产生结果类型。其效果是将所有操作数转换为同一公共类型，并以此作为结果的类型。这种方式的转换称为普通算术类型转换。

首先，如果任何一个操作数为long double 类型，则将另一个操作数转换为long double 类型。

否则，如果任何一个操作数为double 类型，则将另一个操作数转换为double类型。

否则，如果任何一个操作数为float类型，则将另一个操作数转换为float类型。

否则，同时对两个操作数进行整形提升；然后，如果任何一个操作数为unsigned long int 类型，则将另一个操作数转化为unsigned long int 类型。

否则，如果一个操作数为long int类型且另一个操作数为unsigned int类型，则结果依赖于long int 类型是否可以表示所有的unsigned int 类型的值。如果可以，则将unsigned int 类型的操作数转换为long int ；如果不可以，则将两个操作数都转换为unsigned long int 类型。

否则，如果一个操作数为long int类型，则将另一个操作数转换为long int 类型。

否则，如果一个操作数为unsigned int 类型，则将另一个操作数转换为unsigned int 类型。

否则，将两个操作数都转换为Int 类型。

long double>double>float---进行整形提升--->unsigned long int>long int>unsigned int>int

注意：

第一，对于float类型操作数的算术运算可以只用单精度而不用双精度。

第二，当较短的无符号类型与较长的无符号类型一起运算时，不将无符号类型的属性传递给结果类型；

当一个无符号表达式与一个具有同样长度的带符号表达式相比较时，结果仍然是无法预测的。

（新规则虽然稍微复杂一些，但减少了无符号数与带符号数混合使用情况下的麻烦。from The C Programming Language Second Edition）

通常情况下，在对int类型的数值作运算时，CPU的运算速度是最快的。

在x86上，32位算术运算的速度比16位算术运算的速度快一倍。

C语言是一个注重效率的语言，所以它会作整型提升，使得程序的运行速度尽可能地快。

因此，你必须记住整型提升规则，以免发生一些整型溢出的问题。

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