不同类型数据运算的总结

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嵌入式与Linux那些事 发表于 2022/03/29 23:22:34 2022/03/29
【摘要】 前几天在学习交流群里,有个小伙伴问了一个问题,是关于有符号整数和无符号字符数的运算的问题。对于这部分,我个人理解的也有点问题,现在来做个总结回顾。 有符号整型和无符号数整型 举例 #inc...

前几天在学习交流群里,有个小伙伴问了一个问题,是关于有符号整数和无符号字符数的运算的问题。对于这部分,我个人理解的也有点问题,现在来做个总结回顾。

有符号整型和无符号数整型

举例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int a = -1;
    unsigned int b = 1;
    printf("%d", a > b);
    return 0;
}

  
 

  输出结果为:1

解析

  无符号整型和有符号整型比较时,有符号整型会转化成无符号整型。因此,-1转化为无符号数为0xFFFFFFFF,所以a>b,输出1。

有符号字符型和无符号字符型

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本文链接:https://blog.csdn.net/qq_16933601/article/details/110406399

举例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    char a = -1;
    unsigned char b = 1;
    printf("%d", a > b);
    return 0;
}

  
 

  输出结果:0

解析

  要解释以上这个现象,首先要明白整型提升:

  整型提升是C程序设计语言中的一项规定:在表达式计算时,各种整形首先要提升为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。

  整型提升的意义在于: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。(来源百度百科)

  举个例子

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    char a = '2';
    char b = '2';
    printf("%d\r\n", sizeof(a+b));
    
    char c = a+b;
    printf("%c\r\n", c);
    printf("%d\r\n", sizeof(c));
    
    return 0;
}

  
 

  输出结果为:4 d 1。

  第8行,按理来说应该输出1的,但是这里输出的是4.因为,进行a和b都为char型,a+b时,会将a和b提升为int型计算,所以会输出4。

  第11行,c为char型,计算a+b时,其实是先提升为int型,再转换为char型赋值给c,进行了两次类型转换。所以,printf时,c是char型,输出d(ASCII:100)

  同样的,第12行输出的就是1。

  接下来回到本题中,a = -1,提升为int型为-1,b = 1,提升为int型为1,所以结果为0。

有符号整型和无符号字符型

举例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int a = -1;
    unsigned char b = -1;
    printf("%d", a > b);
    return 0;
}

  
 

  输出结果为:0。

解析

  整型提升,b转化为int型为0xFF,所以a<b。输出0。

有符号字符型和无符号整型

举例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	char a = -1;
	unsigned int b = -1;
	printf("%d\n", a == b);
    return 0;
}

  
 

输出结果:1。

解析

  char类型被扩展为unsigned int后与b相等,同为0xFFFFFFFF

-1源码:1000 0001

-1补码:1111 1111

扩展: 1111 11111111 1111(占用字节小的数据赋值给占用字节大的需要扩充符号位,相反需要截断高位

转为unsigned int:0xFFFF FFFF

转为int: 求扩展后的源码,还需要-1,除去符号位,取反。因此结果为:1000 0000 0000 0001 = -1。

结论

  1.无符号int与有符号int比较大小,都转化为无符号int来比较。

  2.int类型与非无符号int的类型比较时,非无符号int的类型转化为int来比较。

  3.无符号int类型与其他类型如unsigned short,signed short,unsigned char, char 比较时,其他类型一律转化为无符号int类型来比较。

  4.非无符号int类型和非int类型如unsigned short,signed short,unsigned char, char 比较时,一律转化为int类型来比较。

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文章来源: blog.csdn.net,作者:嵌入式与Linux那些事,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

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