整形提升和截断的再理解——例题详解

电玩女神 2022-12-29 09:39 136阅读 0赞

### 整形提升和截断的再理解 ###

*  整形提升
 *  整形提升
 *  例题详解：
 *   *  例题1：
     *  例题2：
     *  例题3：
     *  例题4：
     *  例题5：
     *  例题6：
     *  例题7：

# 整形提升 #

关于表达式的隐式类型转换和整形提升，详见下面链接：

[表达式隐式类型转换和整形提升][Link 1]

# 整形提升 #

对于整形提升，高位需要补位，那么补什么呢?  
无符号数高位补0，有符号数高位补1；

# 例题详解： #

## 例题1： ##

下面代码的输出结果是什么呢？

#include <stdio.h>
     
    int main()
    { 
    	char a = -1;
    	signed char b = -1;
    	unsigned char c = -1;
    	printf("a=%d b=%d c=%d\n", a, b, c);
    	return 0;
    }

结果是什么呢？  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
结果是，a=-1，b=-1，c=255，这是为什么呢？  
\-1在内存中的存储补码为：11111111 11111111 11111111 11111111

\-1转换为char a需要发生截断，截断后为：1111 1111，但是在输出的时候，是按照%d整型打印，所以需要整形提升，是有符号数补符号位，高位补1，  
即：11111111 11111111 11111111 11111111 ——> -1

\-1转换为signed char b需要发生截断，截断后为：1111 1111,但是在输出的时候，是按照%d整型打印，所以需要整形提升，是有符号数，补符号位，高位补1，  
即：11111111 11111111 11111111 11111111 ——> -1

\-1转换为unsigned char c需要发生截断 ，截断后为：1111 1111,但是在输出的时候，是按照%d整型打印，所以需要整形提升，是无符号数高位补0，  
即：00000000 00000000 00000000 11111111 ——> 255

## 例题2： ##

下面代码的输出结果是什么呢？

#include <stdio.h>
    int main()
    { 
    	char a = -128;
    	printf("%u\n", a);
    
    	return 0;
    }

结果是：128吗？  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
为什么结果会是这个呢？  
\-128在内存中的存储补码为：11111111 11111111 11111111 10000000  
转换为char型，发生了截断，变为：10000000；  
按照%u打印，先进行整形提升，是有符号数，补位符号位，  
变成：11111111 11111111 11111111 10000000  
最后按照无符号数打印，最高位不是符号位了，所以结果是232\-127

注意：  
整形提升的时候，看的是原本的类型。

## 例题3： ##

那么下面代码的输出结果是什么呢？

#include <stdio.h>
    int main()
    { 
    	char a = 128;
    	printf("%u\n", a);
    
    	return 0;
    }

和例题2相比，这道题的结果是什么呢？  
结果是128了吗？  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
为什么结果会是这个呢？  
128在内存中的存储补码为：00000000 00000000 00000000 10000000  
转换为有符号的char型，发生了截断，变为：10000000；  
按照%u打印，先进行整形提升，是有符号数，补位符号位，  
变成：11111111 11111111 11111111 10000000  
最后按照无符号数打印，最高位不是符号位了，所以结果是232\-127

## 例题4： ##

那么下面代码的输出结果是什么呢？

#include <stdio.h>
    int main()
    { 
    	int i = -20;
    	unsigned int j = 10;
    	printf("%d\n", i + j);
    
    	return 0;
    }

结果是多少呢？

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
i的原码：10000000 00000000 00000000 00010100  
i的补码：11111111 11111111 11111111 11101100  
j的补码：00000000 00000000 00000000 00001010  
相加：11111111 11111111 11111111 11110110  
按照%d有符号的打印，则：结果为-10  
其实在无符号和有符号数相加的时候发生了隐式类型转换，往大了转。

## 例题5： ##

那么下面代码的输出结果是什么呢？

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	unsigned int i;
    	for  (i = 9; i >=0; i--)
    	{ 
    		printf("%u\n", i);
    	}
    	return 0;
    }

是输出9——0吗？

结果是死循环：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
为什么呢？  
因为i是一个无符号的数，i - -，每次减少1，当i等于0 的时候，i=0，然后i - -的时候，是-1，-1整形提升为无符号的数，那么就是一个非常大的数字一直减减，所以会成为死循环。

## 例题6： ##

观察下面代码，结果是多少呢？

#include <stdio.h>
    
    int main()
    { 
    	char a[1000];
    	int i;
    	for (i = 0; i < 1000; i++)
    	{ 
    		a[i] = -1 - i;
    	}
    	printf("%d\n", strlen(a));
    	return 0;
    }

分析：  
在- 1 - i 的时候发生提升，转换为整型计算，计算完赋值给char数组a的时候，发生截断，只取1个字节，即：后8位。  
strlen求长度，遇到‘\\0’,就会停止；而‘\\0’,的ASCII码是0；所以当后8位为0，就能求出长度。  
\-1 - i，需要-256次才能保证后8位全为0，但是‘\\0’，并不计算进strlen长度，所以结果是255。  
结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

## 例题7： ##

观察下面代码，判断结果是：

#include <stdio.h>
    int main()
    { 
    	unsigned char i = 0;
    	for ( i = 0; i <= 255 ; i++)
    	{ 
    		printf("hello world\n");
    	}
    
    	return 0;
    }

分析：  
因为 i 是无符号的char型，char只看1个字节8位，所以i发生了截断和提升，当i从0一直++，会从0一直到255，而当再次++的时候，发生截断，256的后8位是0000 0000 所以i再次变为0，所以程序会死循环。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
可是，如果将i<=255改成i<255，那么程序就不会变为死循环，而是打印255次就会结束

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_52142731/article/details/111209006
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/5a98c05036024532be045e8c5da81e61.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221120/7d09298d38b54825a486882bd361801e.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81MjE0MjczMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221120/6a6c95a7625b47e8b09c4484a3727d66.png
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