【C语言】数据类型的扩充和截断_以数据内部存储格式说明计算机中不同数据类型之间转换截断的概念

（一）数据类型扩充

（1）表示范围小的整型变量赋值给表示范围大的整型变量

前提：

• 不改变值的正负
• 不改变值的大小

规则：

• 无符号整数，直接补0。
• 有符号整数，扩充符号位。
• 与左值的有无符号无关（例：short x = a; 与x是否有符号无关）

（二）数据的截取（切片）

（1）将数据类型较大的变量赋给数据类型较小的变量

• 规则：无论有无符号，丢弃高位数据

（三）算术类型转换和赋值类型转换

• 自动类型转换：隐式类型转换
• 强制类型转换：显示类型转换

类型相容：

• 类型不同，但系统(编译器在编译阶段)可以自动类型转换（低精度——>高精度，小范围——>大范围），只针对基本数据类型

• 基本数据类型：char、short、 int、long、long int、long long、unsigned char、unsigned short、unsigned int、 unsigned long int、unsigned long long，float、double类型
• 特定类型：指针、数组、结构体类型（不支持强转）、联合体类型、枚举类型不适用

（1）类型运算、转换规则

例（1）

#include <stdio.h>

int main()
{
	char a = -5;
	unsigned int b = 10;
	if (a > b)
	{
		printf("%d > %d\n", a, b);
		//无符号输出
		printf("%u > %u\n", a, b);
	}
	else
	{
		printf("%d < %d\n", a, b);
	}
	return 0;
}
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分析：

• a和b进行比较时，signed char类型的a会自动转换成 unsigned int类型
• a = -5对应一字节补码1111 1011 , 将补码扩充到4字节，对应的补码就是1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
• 再将扩充后的补码1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011解析成无符号类型（正数），对应的原码就是1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 对应的十进制 远远大于10

结果：

例（2）

#include <stdio.h>

int main()
{
	char a = -5;			//int 4字节补码1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011(-5)
	unsigned short b = 10;	//int 4字节补码0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010(10)
	//char 和short都转成int 类型
	if (a > b)
	{
		printf("%d > %d\n", a, b);
		//无符号输出
		printf("%u > %u\n", a, b);
	}
	else
	{
		printf("%d > %d\n", a, b);
	}
	return 0;
}
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分析：
当char类型和short类型进行转化时，都会转成signed int类型

• char a = -5; //int 4字节补码1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011(-5)
• unsigned short b = 10; //int 4字节补码0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010(10)

结果：

例（3）

#include <stdio.h>

int main()
{
	/*
	分析:
	sizeof(int)== 4的值是一个unsigned int类型
	比较时，signed int 会转成 unsigned int类型

	-3补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
	4补码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100
	以无符号来解读1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101就是很大的数 > 4
	所以不进入循环
	*/
	for (int i = -3; i < sizeof(int); i++)
	{
		printf("%d ", i);
	}`在这里插入代码片`
	return 0;
}
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• 结果：
  

例（4）肥肠重要！！！！！！！！

#include <stdio.h>

int main()
{
	char a = 100;			
	char b = 200;		
	char c = a + b;		

	/* 有符号
		100:   0110 0100
		-56:   1100 1000
	c =  44: 1 0010 1100(截取低地址8位)
	%d输出表示再对c进行int类型扩充：
	0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1100(44)
	*/

	//%d格式符代表以有符号整型输出 a + b
	/*
		分别将char的a、b扩充成int,在对其补码进行运算
		a`: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 0100
		b`: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 1000
		 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1100（截取低地址32位）
		结果：`a + `b = 44
	*/
	printf("c = %d, a + b = %d\n", c, a + b);

	unsigned char ua = 100;
	unsigned char ub = 200;
	unsigned char uc = ua + ub;

	/*无符号
		100: 0110 0100
		200: 1100 1000
		uc:1 0010 1100(截取低地址8位)
		以%d输出uc
		0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1100(44)
		-------------------------------------------
		以%d输出 ua + ub
		先将ua、ub扩充成int
		
		ua`: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 0100
		ub`: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 1000
		ua` + ub`:
			 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010 1100(300)

	*/

	printf("uc = %d, ua + ub = %d\n", uc, ua + ub);
	return 0;
}
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• 结果：
  

例（5）肥肥非常重要！！！！！！！！！

#include <stdio.h>

int main()
{
	char c = 128;
	unsigned char uc = 128;
	unsigned short usum = 0;
	/*
		有符号c:  1000 0000(魔鬼数-128)
		无符号uc: 1000 0000
		
		无符号short usum:
		扩充后：
		c: 1111 1111 1000 0000
		uc:0000 0000 1000 0000

		补码运算：1 0000 0000 0000 0000（取低地址16位）->0

	*/
	usum = c + uc;
	printf("%x\n", usum);


	/*
	有符号c:  1000 0000(魔鬼数-128)
	无符号uc: 1000 0000

	强转无符号c:  1000 0000
	无符号uc: 1000 0000

	无符号char usum:
	扩充：
	c: 0000 0000 1000 0000
	uc:0000 0000 1000 0000

	
	补码运算：0000 0001 0000 0000（取地址16位）->(0x100)

*/

	usum = (unsigned char)c + uc;
	printf("%x\n", usum);

	/*
	有符号c:  1000 0000(魔鬼数-128)
	无符号uc: 1000 0000

	uc强制转成有符号：1000 0000

	c和uc再转成unsigned short
	c: 1111 1111 1000 0000
	uc:1111 1111 1000 0000

	补码运算：    1 1111 1111 0000 0000（取低地址16位0xff00）
	*/
	usum = c + (char)uc;
	printf("%x\n", usum);


	/*
	有符号c:  1000 0000(魔鬼数-128)
	无符号uc: 1000 0000

	c扩充无符号short
	c: 1111 1111 1000 0000

	uc扩充成无符号short
	uc: 0000 0000 1000 0000

	补码运算：
		1 0000 0000 0000 0000(取低地址16位 0x00)
	*/
	usum = (unsigned short)c + uc;
	printf("%x\n", usum);

	return 0;
}
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