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C语言之整型提升

news 来源：原创 2024/5/10 9:31:25

文章目录

1 有可能出现的问题
2 产生以上问题的原因（整型提升）
3 整型提升的过程
4 整型提升示例
5 总结

1 有可能出现的问题

代码如下

#include <stdio.h>int main ()
{int a = -1;unsigned int b = 1;if (a < b) {printf("a < b");} else {printf("a >= b");}return 0;
}

运行结果
在这里插入图片描述

2 产生以上问题的原因（整型提升）

在表达式计算时，各种整型首先要提升为int类型，如果int类型不足以表示则要提升为unsigned int类型；然后执行表达式的运算。

**为什么要使用整型提升：**表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行，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。因此，即使两个char类型的相加，在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长度。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。简单来说就是为了在计算中有更快的速度。

3 整型提升的过程

1. 有符号整数的整型提升：高位补充符号位char var1 = -1；负数在内存中以补码的形式存储，且char类型占一个字节，即8bit故变量 var1 的二进制补码为1111   1111整型提升之后，高位补充符号位1，int为32bit提升后为1111    1111    1111    1111    1111    1111    1111    1111char var1 = 1；正数的补码和原码相同，同理可得变量var1的二进制补码为 0000  0001整型提升之后，高位补充符号位0，提升后为0000    0000    0000    0000    0000    0000    0000    00012. 无符号整数的整型提升：高位补0即可

4 整型提升示例

基础知识： 补码的编码规则是:符号位0表示正,1表示负,正数的补码等于原码,负数的补码等于反码末位加1。

#include <stdio.h>/*
思路：a补码：1111  1111b补码：1100  0111整型提升后(按照32bit)：a补码：1111  1111    1111  1111    1111  1111    1111  1111   b补码：1111  1111    1111  1111    1111  1111    1100  0111相加之后  ==  (a + b)补码1111  1111    1111  1111    1111  1111    1100  0110转化为原码后1000  0000    0000  0000    0000  0000    0011  101058最终打印的值为 -58*/
int main() {char a = -1;char b = 199;char c = a + b;printf("%d", c);return 0;}