C 语言中的类型转换问题
C 语言中的类型转换问题
一、问题的引出
看下面一段 C 程序：
#include <stdio.h>
int main()
{
short a, b;
float f;
double d;
int i1, i2;
i1 = i2 = 2000000000; //测试环境中 int 的表示范围为 -2147483648 ~ 2147483647
printf("%d\n", i1+i2); //溢出！
a = b = 30000; //测试环境中 short 的表示范围为 -32768 ~ 32767
printf("%d\n", a+b); //溢出？
f = d = 123456789.0;
printf("%f\n", f); //正常输出？
printf("%f\n", d); //正常输出？
return 0;
}
运行程序我们看到，i1+i2 的结果理所应当地溢出了，而 a+b 的结果却没有像想象中的那样溢出为一个负数。
另外，printf 中，%f 对于 float 和 double 型的值都能够正确输出。然而在大多数系统上，float 和 double 的内存结构并不相同。
类似地，%d 也能同时接收 short 和 int 型的数据。
如何解释上面的现象？
二、问题的解答——默认类型转换
C 语言规定了一类类型转换，称作“常用算术类型转换”（Usual arithmetic conversions），用于表达式求值的类型调整，常见的“低精度类型向高精度类型靠”的说法即出于此。
1、几个重要概念
(1) 算术（arithmetic）类型：包括整型和浮点型（实数和复数）
(2) 标量（scalar）类型：包括算术类型和指针类型
(3) 集合（aggregate）类型：包括数组类型和结构类型
上面的 (2) 和 (3) 这里没有用到，主要是为了完整性和方便阅读标准提出。
2、正式讨论
(1) 整数类型提升（integer promotions）
适用对象：比 int 和 unsigned int 低级的整数类型或者 _Bool, int, signed int 和 unsigned int 的“位域”类型。
操作：如果 int 可以容纳被转换类型的一切取值，则提升至 int，否则提升至 unsigned int。
(2) 常用算术类型转换（Usual arithmetic conversions）的过程
①如果有浮点数，按照 float -> double -> long double 的级别转换至较高的类型。
②否则，首先做整数类型提升，然后将提升后的类型再按整型级别转换至较高类型。
(3) 要求“常用算术类型转换”的情形
①单目数值运算符（+, -, ~），不包括（!）
②乘法性运算符（*, /, %）
③加法性运算符（+, -）中，当两侧的操作数都是算术类型的时候
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& ......
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