c語(yǔ)言中的類型轉(zhuǎn)換

angelbrian 2013-03-25

展開全文

首先引出一個(gè)問(wèn)題，這是我在編寫模擬器程序的時(shí)候遇到的，我們有如下的類型轉(zhuǎn)換：

       int16_t     v16s;
       uint16_t   v16u;
       int32_t     v32s;
       uint32_t   v32u;

       v16s = 0xf08b;     v16u = (uint16_t)v16s; //請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v16s和v16u在二進(jìn)制表示形式上有什么不同嗎？ No.1
       v32s = (int32_t)v16s;      v32u = (uint32_t)v16s; //請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v32s和v32u在二進(jìn)制表示形式上相同嗎？ No.2
       v16s = 0x0f8b; v32s=(int32_t)v16s;   v32u=(uint32_t)v16s; //請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v32s和v32u的值又是多少？ No.3
       v32s = 0xffff0fb8; v16s=(int16_t)v32s; v16u=(uint16_t)v32s;//請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v16s和v16u的值是多少？ No.4
       v16s = 0xf08b; v16u=0xf08b; v32s=(int32_t)v16s; v32u=(uint32_t)v16u; //請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v32s和v32u的值是多少？ No.5

首先告訴大家答案：

No.1：請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v16s和v16u在二進(jìn)制表示形式上有什么不同嗎？
二者在二進(jìn)制表示形式上沒(méi)有區(qū)別，都是0xf08b，所以如果不進(jìn)行運(yùn)算操作，在同樣長(zhǎng)度的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型之間進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換是不必要的，編譯器會(huì)略去你的工作，不信的話，你可以查看生成的匯編代碼，對(duì)于No.1問(wèn)題對(duì)轉(zhuǎn)換語(yǔ)句，根本就不生成代碼??！
No2：請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v32s和v32u在二進(jìn)制表示形式上相同嗎？
二者在二進(jìn)制表示形式上是相同的！都是0xfffff08b！這里可能會(huì)犯錯(cuò)的地方在 v32u=(uint32_t)v16s這個(gè)語(yǔ)句上，我就是這么犯的錯(cuò)誤。按照我錯(cuò)誤的理解是：0xf08b → 0x0000f08b!這是不對(duì)的！原因后面再告訴你（當(dāng)然如果你C語(yǔ)言學(xué)的夠好，就覺(jué)得我再弄小兒科了^_^，照顧一下后進(jìn)者）。
No.3：請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v32s和v32u的值又是多少？
此時(shí)v32s和v32u的值都是 0x00000f8b！
No.4：請(qǐng)問(wèn)此時(shí)v16s和v16u的值是多少？
此時(shí)v16s和v16u的值都是0x0fb8！
No.5：此時(shí)v32s的值是0xfffff08b，v32u的值是0x0000f08b。在進(jìn)行自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換的時(shí)候，如果原來(lái)的數(shù)是無(wú)符號(hào)數(shù)，那么在擴(kuò)展的時(shí)候，高位填充的是0；如果是有符號(hào)數(shù)，那么高位填充的時(shí)符號(hào)位！這一點(diǎn)有點(diǎn)類似于“>>”操作符，當(dāng)無(wú)符號(hào)數(shù)右移的時(shí)候，高位填充的是0；有符號(hào)數(shù)右移的時(shí)候，高位填充的是符號(hào)位。

好了，下面我就來(lái)告訴你，為什么是上面的結(jié)果。這就需要我們回頭復(fù)習(xí)一下C語(yǔ)言的有關(guān)類型轉(zhuǎn)換的操作。C語(yǔ)言的類型轉(zhuǎn)換，可以分為兩種：自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換（隱式類型轉(zhuǎn)換，有編譯器幫你去完成）和強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換（你知道自己想要什么，所以才轉(zhuǎn)換）。
對(duì)于自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換，最常見的就是混合運(yùn)算以及賦值運(yùn)算，還有一種就是函數(shù)值的類型轉(zhuǎn)換

賦值運(yùn)算：自動(dòng)把“＝”右邊的表達(dá)式的類型轉(zhuǎn)換成“＝”右邊的變量的類型，例如 int a=4.5; a的值實(shí)際是4！
混合運(yùn)算：就是一個(gè)運(yùn)算表達(dá)式當(dāng)中包含了多個(gè)類型，這時(shí)候就需要有類型轉(zhuǎn)換。當(dāng)運(yùn)算符兩邊的操作數(shù)類型不同時(shí)，其中一個(gè)操作數(shù)就要經(jīng)過(guò)類型轉(zhuǎn)換以和另一個(gè)操作數(shù)的類型相一致，然后才能進(jìn)行運(yùn)算。
變換操作數(shù)采取就高不就低的原則，即級(jí)別低的操作數(shù)先被轉(zhuǎn)換成和級(jí)別高的操作數(shù)具有同一類型，然后再進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果的數(shù)據(jù)類型和級(jí)別高的操作數(shù)相同。

       高        double    ←←    float
       ↑          ↑
       ↑         long
       ↑          ↑
       ↑        unsigned
       ↑          ↑
       低         int      ←←    char,short

             自動(dòng)轉(zhuǎn)換順序表
函數(shù)返回值的類型轉(zhuǎn)換： int f1(){ return 36.8;}

    強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符
    可以利用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符將一個(gè)表達(dá)式轉(zhuǎn)換成所需類型:
    例如：
　(double)a       (將a轉(zhuǎn)換成double類型)
     (int)(x+y)      (將x+y的值轉(zhuǎn)換成整型)
     (float)(5%3)    (將5%3的值轉(zhuǎn)換成float型)
     (int)(1.5+2.3) = ?
      (int)1.5+2.3=?
    注意，表達(dá)式應(yīng)該用括號(hào)括起來(lái)。如果寫成(int)x+y 則只將x轉(zhuǎn)換成整型，然后與y相加。

    講到這里，您或許就明白了，哦，原來(lái)我們是使用了強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的語(yǔ)法，但是程序?qū)嵸|(zhì)上卻是自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換！所以在執(zhí)行了語(yǔ)句：v16s = 0xf08b; v32s=(int32_t)v16s;    v32u=(uint32_t)v16s; 后v32s和v32u的二進(jìn)制表示形式才是一樣的！
    對(duì)于從高到低的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)截?cái)嗟牟僮?，只把低端需要的部分保留，其余的部分直接扔掉了。所以?duì)于語(yǔ)句： v32s = 0xffff0fb8; v16s=(int16_t)v32s; v16u=(uint16_t)v32s; 執(zhí)行之后v16s和v16u的二進(jìn)制表示形式才是一樣的！
    注：我一直強(qiáng)調(diào)的都是它們的二進(jìn)制表示形式是否相同，而沒(méi)有說(shuō)它們的值是否相同，因?yàn)橥瑯拥亩M(jìn)制表示形式，你把它當(dāng)作有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)的值在決大部分的情況下都是不同的（除了最高位為0的相同外，其他都不同）

    混合運(yùn)算

　混合運(yùn)算是指在一個(gè)表達(dá)式中參與運(yùn)算的對(duì)象不是相同的數(shù)據(jù)類型，例如：
　　2*3.1416*r 3.1416*r*r 3.6*a%5/(*b)+'f';
　如果r為int型變量，a為float型變量，b為double型變量，則以上三個(gè)表達(dá)式中涉及到的數(shù)據(jù)類型有整型、實(shí)型、字符型，這種表達(dá)式稱為混合類型表達(dá)式。對(duì)混合類型表達(dá)式的求解要進(jìn)行混合運(yùn)算，此時(shí)首要的問(wèn)題是對(duì)參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。

下面給出類型轉(zhuǎn)換的示例，以加深理解。設(shè)有如下變量說(shuō)明：
　　int a, j, y; float b; long d; double c;
　　則對(duì)賦值語(yǔ)句：
　　y=j+'a'+a*b-c/d;
　　其運(yùn)算次序和隱含的類型轉(zhuǎn)換如下：
　?、?計(jì)算a*b，由于變量ｂ為float型，所以運(yùn)算時(shí)先由系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為double型，變量a為int型，兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象要保持類型一致，變量a也要轉(zhuǎn)換為double，運(yùn)算結(jié)果為double型。
　?、?由于c為double型,將 d 轉(zhuǎn)換成 double 型，再計(jì)算 c/d，結(jié)果為double型。
　　③ 計(jì)算j+'a'，先將'a'(char型)轉(zhuǎn)換成整型數(shù)再與j相加，結(jié)果為整型。
　?、?將第１步和第３步的結(jié)果相加，先將第３步的結(jié)果（int）轉(zhuǎn)換成double型再進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果為double型。
　?、?用第４步的結(jié)果減第２步的結(jié)果，結(jié)果為double型。
　?、?給y賦值，先將第５步的結(jié)果double型轉(zhuǎn)換為整型（因?yàn)橘x值運(yùn)算左邊變量y為整型），即將double型數(shù)據(jù)的小數(shù)部分截掉，壓縮成int型，然后進(jìn)行賦值。
　　以上步驟中的類型轉(zhuǎn)換都是Ｃ語(yǔ)言編譯系統(tǒng)自動(dòng)完成的。

本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買等信息，謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。

轉(zhuǎn)藏 分享

QQ空間 QQ好友新浪微博微信

獻(xiàn)花（0） +1

來(lái)自： angelbrian > 《囧~VC》

舉報(bào)/認(rèn)領(lǐng)