C语言整形提升举例详解

1.什么是整形提升

表达式中的字符和短整形操作数在使用之前被转换成普通整形int，这种转换叫做整形提升

整形提升针对的类型小于整形的char,short

char占用1字节空间，short占用2字节空间，在运算时都会提升为占用4个字节的int类型

所以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。换而言之整形算术运算都至少以int类型计算的

2.为什么会有整形提升

表达式的整形运算要在CPU的相应运算器内执行，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。

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。

因此，即使两个char类型的变量相加，在·CPU执行时实际上也要先转化为CPU内整型操作数的标准长速度。

3.如何进行整形提升呢？

整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

负数的整形提升：

char c1 = -1，char类型占1字节，也就是它的二进制补码只有8个比特位 ：1111111
因为char是有符号位的char，所以整形提升的时候，高位补符号位1
提升之后的效果为：11111111111111111111111111111111

正数的整形提升：

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
所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为0
提升之后的结果是：
00000000000000000000000000000001

无符号的整形提升：高位补0

4.整形提升的例子

例1

#include<stdio.h>
int main()
{
	char a = 3;
	char b = 127;
	char c = a + b;
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

char a = 3，首先把3放到a中，3是int类型，3的二进制序列为:00000000000000000000000000000011
需要把3放到char中，int是32个比特位，char是8个比特位，所以接下来需要进行截断：将低8个比特位放到char中，所以此时a中为： 00000011

char b = 127也是一样
127为00000000000000000000000001111111
截断为011111111

char c = a + b，接下来要进行整型提升
当前char为有符号的char，所以对于a就高位补0，为：00000000000000000000000000000011
同理，b整形提升后为：00000000000000000000000001111111

接下来相加为00000000000000000000000010000010，将这个32位二进制放到c中，截断为10000010

printf("%d\n", c)中，%d是打印十进制的数，所以还需整形提升，此时c为10000010，符号位为：1，整形提升高位补1，最终为11111111111111111111111110000010(补码)，其原码为10000000000000000000000001111110 ，所以这个数字输出为-126

输出结果：

例2

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");
return 0;
}

比较也是表达式，a,b也要发生整形提升，所以只有c不会整形提升，所以输为c

输出结果

这个例子能体现整形提升的存在

例3

int main()
{
char c = 1;
printf("%u\n", sizeof(c));
printf("%u\n", sizeof(+c));
printf("%u\n", sizeof(-c));
return 0;
}

c是char类型，sizeof(c)值为1
+c.-c中，c都参与计算，所以整形提升为int类型，sizeof(+c),sizeof(-c)值都为4

输出结果：

这个例子也能体现整形提升的存在

例4

下面程序输出什么？

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

• 10000000000000000000000010000000 -128原码
• 11111111111111111111111101111111 -128反码
• 11111111111111111111111110000000 -128补码
• 截断 10000000 a
• 整形提升11111111111111111111111110000000
• 所以最后输出11111111111111111111111110000000对应的十进制数，是一个很大的数

例5

下面程序输出什么？

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

• 10000000000000000000000010000000 128补码
• 截断：10000000 a补码
• 整形提升：11111111111111111111111110000000
• 所以最后输出11111111111111111111111110000000对应的数，一个很大的数

整形提升是真实存在的，但是我们平时感觉不到他的存在

其他操作符如int,float，double等大于等于int的操作符，之间的转换，就要用到算术转换了

总结

到此这篇关于C语言整形提升的文章就介绍到这了,更多相关C语言整形提升内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！