前言
如果不了解 整形提升 的小伙伴可就要注意了,c偷偷将你的数据类型改变了你都不知道.快点和牛牛一起学习一下c语言中 整形提升的知识吧 !
一、整形提升是什么,又是怎样提升的?
不知道小伙伴们有没有听过整形提升这个词?
整形提升是什么呢?
C语言中,在进行算术运算的时候总是至少
默认以整型类型的精度来进行的。为了获得这个精度,表达式中的字符形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 整形提升。
整形提升的规则:
负数的整形提升:
高位补充符号位,补1
例如:
char c1 = -1;变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位:1111111因为 char 为有符号的 char所以整形提升的时候,提升之后的结果是:11111111111111111111111111111111
正数的整形提升:
整形提升的时候,高位补充符号位,即补0
例如:
char c2 = 1;变量c2的二进制位(补码)中只有8个比特位:00000001因为 char 为有符号的 char提升之后的结果是:00000000000000000000000000000001
无符号整形提升,高位补0(无符号只有正数)
二、整形提升发生的场景实例
示例1:
我们猜测一下下面这段代码的运行结果:
#include int main(){char a = 5, b = 127;char c = a + b;int d = a + b;printf("c=%d\n", c);printf("d= %d", d);return 0;}
运行结果:
c= -124d= 132
原因分析:
//char a=5//0000 0101 -- a=5//char b=127//0111 1111 -- b=127
因为参与了运算,并且char类型小于int型的精度,所以要进行整形提升.
整形提升后:
结果1:将结果放入char类型的变量c中,c只能存储八位
所以只保留了结果的后面八位数据即
char类型是有正负的,所以最高位为符号位,计算结果在内存中是补码的形式,我们要转化为原码.
原码的值是-124
结果2:
运算的时候经过整形提升为整形再运算,所以当结果存放在d里面的时候,直接就可以算出132.
示例 2:
补充知识:
由于我们习惯性使用十进制,当我们在定义一个整形变量a的值为10的时候习惯性写为:
int a=10;
其实也可以用其他进制表示也是一样的,例如:用16进制表示
int a=0xa;
这两种是等价的,ox是16进制的前导符,千万别把它当做数据哈.
#include int main(){char a = 0xa1;short b = 0xb111;int c = 0xc1111111;if (a == 0xa1)printf("a");if (b == 0xb111)printf("b");if (c == 0xc1111111)printf("c");return 0;}
试着猜一下运行的结果:
运行结果;
c
原因分析:
没错,又是整形提升在搞怪,它又偷偷将你的数据类型改了
a== 0xa1整形提升前:1010 0001-----值为 161整形提升后:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 0001 ----是一个负数的补码,需要转化为原码b整形提升前:1011 0001 0001 0001 ---值为45329整形提升后:1111 1111 1111 1111 1011 0001 0001 0001 ----是一个负数的补码,需要转化为原码c1100 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001
整形提升之后,值肯定不一样了,所以只有没有发生整形提升的c被打印了出来.
示例3:
补充知识:
%u是按无符号整形(unsigned int)打印
猜一猜,结果吧
#include int main(){char crow = 1;printf("%u\n", sizeof(crow));printf("%u\n", sizeof(+crow));printf("%u\n", sizeof(-crow));return 0;}
运行结果:
144
看到这里,我们应该知道了,原因应该很简单吧,没错就是因为+crow和-crow相当于参与了运算,需要整形提升为int整形,所以最后两个的值为4.
三、为什么要整形提升?
由于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。
结语
我想小伙伴应该了解整形提升了吧,下次c再偷偷改我们的类型,我们虽然不能阻止,但是却可以知道了吧.这边牛牛在本篇文章要将的全部内容啦.
下次再见,小伙伴们一起加油吧 !。