原来C语言计算的数只要低过4个字节就要整型提升！

news2024/10/5 22:25:29

C的整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换被称为整型提升。

比如：

char a = 3；

char b = 127;

char c = a + b;

printf("%d", c);

这个时候C的值是多少呢？你可能会想a=3，b=127，相加就是130，如果这么想就错了，计算机的计算可没有这么简单。先说一下计算结果c=-126.是不是感觉有些不可思议呢？下面就来剖析一下计算机的计算过程。

c=a+b，证明a和b都要参加运算的，由于a和b是char型只有一个字节，不足4个字节，所以要提升

a的存储是：0000 0011 这就是a在内存中存储的形式

b的存储是：0111 1111 这就是b在内存中存储的形式

a和b只有一个字节，还是有符号型的类型，所以提升的结果就是：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 a整型提升

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1111 b整型提升

提升后就都是4个字节了，现在就可以计算a+b了，两个32位的二进制数相加的结果就是：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0010 a和b相加的结果

这会要把结果存放到c中，发现c是char型的，只能存放1个字节，现在就要截断了。截断成1个字节

1000 0010 结果给c时发现是char型要截断就变成了 1000 0010了

最后要打印整型的c，又需要cpu来计算，由于c是一个字节的char型，所以还要整型提升，

1000 0010 的整型提升就是补全符号位，结果为：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0010 现在是c的补码要求c的反码（这个数减1）结果：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0001 现在是c的反码再求c的原码，除符号位取反，结果：

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1110 现在是c的原码，此时首位为1，证明是负数，后面的111 1110 的十进制值是126，加上负数正好c的值就变成了 -126.

这就是这个简单的加法运算在计算机中的运算过程，看着简单，实则很麻烦的。

为了验证这个cpu运算是要把不足4字节的数都要整型提升列举了下面这个列子：

#include"stdio.h"

int main()
{

	char a = 0xb6;
	short b = 0xb600;
	int c = 0xb6000000;
	if (a == 0xb6)
		printf("a");
	if (b == 0xb600)
		printf("b");
	if (c == 0xb6000000)
		printf("c");  // 结果只打印了c
	return 0;
}

结果只打印了c，证明a和b都被提升了，和原来的值不相等了。

咱么在通过下面的列子来辅证一下这个整型提升的结论：

int main()
{
	char a = 1;
	printf("%u\n", sizeof(a));   // 1   %u打印一个无符号数。
	printf("%u\n", sizeof(+a));  // 4
	printf("%u\n", sizeof(-a));  // 4
	return 0;
}

上面的代码，第一个打印a的字节数是1，char类型就是1个字节没有错，

后面的+a和-a都是有运算符的，需要a参加运算，所以a就要整型提升了，结果打印的值就是4了。证明提升到了4个字节。