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???個(gè)人專欄：《C語言》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《藍(lán)橋杯試題》

??每一個(gè)不曾起舞的日子，都是對(duì)生命的辜負(fù)。

目錄

前言：

一、隱式類型轉(zhuǎn)換

（一）整型提升的意義

（二）如何進(jìn)行整型提升呢？

二、算數(shù)轉(zhuǎn)換

三、操作符的屬性

（一）操作符優(yōu)先級(jí)匯總

（二）一些問題表達(dá)式

前言：

本篇文章匯總了在進(jìn)行表達(dá)式求值時(shí)一些容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的點(diǎn)，介紹整型提升的相關(guān)內(nèi)容，并提供操作符優(yōu)先級(jí)匯總表格供大家參考，希望大家多多支持博主創(chuàng)作，博主會(huì)持續(xù)帶來更多優(yōu)質(zhì)內(nèi)容??

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GITEE相關(guān)代碼：??fanfei_c的倉庫??

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一、隱式類型轉(zhuǎn)換

假如有這樣一段代碼：

char a, b, c;
...
a = b + c;

?計(jì)算機(jī)是以什么邏輯來進(jìn)行計(jì)算的呢？

實(shí)際上，C的整型算術(shù)運(yùn)算總是至少以缺省（默認(rèn)）整型類型的精度來進(jìn)行的。

為了獲得這個(gè)精度，表達(dá)式中的字符(char)和短整型操作數(shù)(short)在使用之前被轉(zhuǎn)換為普通整型(int)，這種轉(zhuǎn)換稱為整型提升。

（一）整型提升的意義

• 表達(dá)式的整型運(yùn)算要在CPU的相應(yīng)運(yùn)算器件內(nèi)執(zhí)行，CPU內(nèi)整型運(yùn)算器(ALU)的操作數(shù)的字節(jié)長(zhǎng)度，一般就是int的字節(jié)長(zhǎng)度，同時(shí)也是CPU的通用寄存器的長(zhǎng)度。
• 因此，即使兩個(gè)char類型的相加，在CPU執(zhí)行時(shí)實(shí)際上也要先轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)整型操作數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。
• 通用CPU（general-purpose CPU）是難以直接實(shí)現(xiàn)兩個(gè)8比特字節(jié)直接相加運(yùn)算（雖然機(jī)器指令中可能有這種字節(jié)相加指令）。所以，表達(dá)式中各種長(zhǎng)度可能小于int長(zhǎng)度的整型值，都必須先轉(zhuǎn)換為int或unsigned int，然后才能送入CPU去執(zhí)行運(yùn)算。

所以上面的代碼邏輯為：b和c的值被提升為普通整型，然后再執(zhí)行加法運(yùn)算。

加法運(yùn)算完成之后，結(jié)果將被截?cái)?，然后再存?chǔ)于a中。

（二）如何進(jìn)行整型提升呢？

整形提升是按照變量的數(shù)據(jù)類型的符號(hào)位來提升的。

• 負(fù)數(shù)的整形提升

char c1 = -1;
變量c1的二進(jìn)制位(補(bǔ)碼)中只有8個(gè)比特位：
1111111
因?yàn)?char 為有符號(hào)的 char
所以整形提升的時(shí)候，高位補(bǔ)充符號(hào)位，即為1
提升之后的結(jié)果是：
11111111111111111111111111111111

---

• 正數(shù)的整形提升

char c2 = 1;
變量c2的二進(jìn)制位(補(bǔ)碼)中只有8個(gè)比特位：
00000001
因?yàn)?char 為有符號(hào)的 char
所以整形提升的時(shí)候，高位補(bǔ)充符號(hào)位，即為0
提升之后的結(jié)果是：
00000000000000000000000000000001

---

• 無符號(hào)整形提升，高位補(bǔ)0

舉個(gè)栗子??：

//實(shí)例1
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;
}

答案：c

分析：實(shí)例1中的a,b要進(jìn)行整形提升，但是c不需要整形提升。
a,b整形提升之后,變成了負(fù)數(shù)，所以表達(dá)式 a==0xb6，b==0xb600 的結(jié)果是假，但是c不發(fā)生整形提升，則表達(dá)式 c==0xb6000000 的結(jié)果是真。

//實(shí)例2
int main()
{
	char c = 1;
	printf("%u\n", sizeof(c));
	printf("%u\n", sizeof(+c));
	printf("%u\n", sizeof(-c));
	return 0;
}

答案：1 4 4?

分析：實(shí)例2中的c只要參與表達(dá)式運(yùn)算，就會(huì)發(fā)生整形提升，表達(dá)式 +c ，就會(huì)發(fā)生提升，所以 sizeof(+c) 是4個(gè)字節(jié)。表達(dá)式 -c 也會(huì)發(fā)生整形提升，所以 sizeof(-c) 是4個(gè)字節(jié)，但是 sizeof(c) ，就是1個(gè)字節(jié)。

二、算數(shù)轉(zhuǎn)換

那么如果表達(dá)式的各個(gè)操作數(shù)屬于不同的類型時(shí)，又該如何處理呢？

此時(shí)就需要將其中一個(gè)操作數(shù)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)操作數(shù)的類型，否則就無法計(jì)算，下面給出操作數(shù)類型轉(zhuǎn)換的優(yōu)先級(jí)，該層次體系成為尋常算數(shù)轉(zhuǎn)換。

?如果某個(gè)操作數(shù)的類型在上面這個(gè)列表中排名較低，那么首先要轉(zhuǎn)換為另外一個(gè)操作數(shù)的類型后執(zhí)行運(yùn)算。

警告：
但是算術(shù)轉(zhuǎn)換要合理，要不然會(huì)有一些潛在的問題，如精度丟失：

float f = 3.14;
int num = f;//隱式轉(zhuǎn)換，會(huì)有精度丟失

三、操作符的屬性

復(fù)雜表達(dá)式的求值有三個(gè)影響的因素：

• 操作符的優(yōu)先級(jí)
• 操作符的結(jié)合性
• 是否控制求值順序

兩個(gè)相鄰的操作符先執(zhí)行哪個(gè)？取決于他們的優(yōu)先級(jí)。

如果兩者的優(yōu)先級(jí)相同，取決于他們的結(jié)合性。

（一）操作符優(yōu)先級(jí)匯總

（二）一些問題表達(dá)式

//表達(dá)式的求值部分由操作符的優(yōu)先級(jí)決定。
//代碼1
a* b + c * d + e * f

分析：代碼在計(jì)算的時(shí)候，由于*比+的優(yōu)先級(jí)高，只能保證，*的計(jì)算是比+早，但是優(yōu)先級(jí)并不
能決定第三個(gè)*比第一個(gè)+早執(zhí)行。

所以表達(dá)式的計(jì)算機(jī)順序就可能是：
a* b
c* d
a* b + c * d
e * f
a * b + c * d + e * f
或者：
a * b
c * d
e * f
a * b + c * d
a * b + c * d + e * f

//代碼2
c + --c;

?分析：同上，操作符的優(yōu)先級(jí)只能決定自減--的運(yùn)算在+的運(yùn)算的前面，但是我們并沒有辦法得
知，+操作符的左操作數(shù)的獲取在右操作數(shù)之前還是之后求值，所以結(jié)果是不可預(yù)測(cè)的，是有歧義
的。

//代碼3-非法表達(dá)式
int main()
{
	int i = 10;
	i = i-- - --i * (i = -3) * i++ + ++i;
	printf("i = %d\n", i);
	return 0;
}

分析：同上，代碼3有歧義，此時(shí)程序運(yùn)算的結(jié)果就取決于編譯器了。

如下圖：

//代碼4
int fun()
{
	static int count = 1;
	return ++count;
}
int main()
{
	int answer;
	answer = fun() - fun() * fun();
	printf("%d\n", answer);//輸出多少？
	return 0;
}

分析：?answer = fun() - fun() * fun(); 中我們只能通過操作符的優(yōu)先級(jí)得知：先算乘法，
再算減法。但是函數(shù)的調(diào)用先后順序無法通過操作符的優(yōu)先級(jí)確定。

//代碼5
#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	int ret = (++i) + (++i) + (++i);
	printf("%d\n", ret);
	printf("%d\n", i);
	return 0;
}

分析：這段代碼中的第一個(gè) + 在執(zhí)行的時(shí)候，第三個(gè)++是否執(zhí)行，這個(gè)是不確定的，因?yàn)橐揽坎僮鞣膬?yōu)先級(jí)和結(jié)合性是無法決定第一個(gè) + 和第三個(gè)前置 ++ 的先后順序。

經(jīng)過上面的例子，我們可以得出結(jié)論：

我們寫出的表達(dá)式如果不能通過操作符的屬性確定唯一的計(jì)算路徑，那這個(gè)表達(dá)式就是存在問題的，此時(shí)的結(jié)果取決于該編譯器是如何編譯的。

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