C语言的类型转换 Conversion and Casting _C语言

文章插图

通常，在语句和表达式中应使用类型相同的变量和常量。但是，如果使用混合类型，最好先了解一些基本的类型转换规则。
1 类型转换规则1．当类型转换出现在表达式时，无论是unsigned还是signed的char和short都会被自动转换成int，如有必要会被转换成unsigned-int（如果short与int的大小相同，unsigned short就比int大。这种情况下，unsigned short会被转换成unsigned int）。在K&R那时的C中，float会被自动转换成double（目前的C不是这样）。由于都是从较小类型转换为较大类型，所以这些转换被称为升级（promotion）。
2．涉及两种类型的运算，两个值会被分别转换成两种类型的更高级别。
3．类型的级别从高至低依次是long-double、double、float、unsigned-long-long、long-long、unsigned-long、long、unsigned-int、int 。例外的情况是，当long和int的大小相同时，unsigned-int比long的级别高。之所以short和char类型没有列出，是因为它们已经被升级到int或unsigned-int 。
4．在赋值表达式语句中，计算的最终结果会被转换成被赋值变量的类型。这个过程可能导致类型升级或降级（demotion）。所谓降级，是指把一种类型转换成更低级别的类型。
5．当作为函数参数传递时，char和short被转换成int，float被转换成double 。
类型升级通常都不会有什么问题，但是类型降级会导致真正的麻烦。原因很简单：较低类型可能放不下整个数字。例如，一个8位的char类型变量存储整数101没问题，但是存不下22334 。
如果待转换的值与目标类型不匹配怎么办？这取决于转换涉及的类型。待赋值的值与目标类型不匹配时，规则如下。
1．目标类型是无符号整型，且待赋的值是整数时，额外的位将被忽略。例如，如果目标类型是8位unsigned-char，待赋的值是原始值求模256 。
2．如果目标类型是一个有符号整型，且待赋的值是整数，结果因实现而异。
3．如果目标类型是一个整型，且待赋的值是浮点数，该行为是未定义的。
2 浮点数的类型转换如果把一个浮点值转换成整数类型会怎样？当浮点类型被降级为整数类型时，原来的浮点值会被截断。例如，23.12和23.99都会被截断为23，-23.5会被截断为-23 。程序清单5.14演示了这些规则。

#include <stdio.h>int main(void){char ch;int i;float fl;fl = i = ch = 'C';/* line 9 */printf("ch = %c, i = %d, fl = %2.2fn", ch, i, fl); /* line 10 */ch = ch + 1;/* line 11 */i = fl + 2 * ch;/* line 12 */fl = 2.0 * ch + i;/* line 13 */printf("ch = %c, i = %d, fl = %2.2fn", ch, i, fl); /* line 14 */ch = 1107;/* line 15 */printf("Now ch = %cn", ch);/* line 16 */ch = 80.89;/* line 17 */printf("Now ch = %cn", ch);/* line 18 */return 0;}

运行convert.c后输出如下：
ch = C, i = 67, fl = 67.00ch = D, i = 203, fl = 339.00Now ch = SNow ch = P在我们的系统中，char是8位，int是32位。程序的分析如下。
- 第9行和第10行：字符'C'被作为1字节的ASCII值存储在ch中。整数变量i接受由'C'转换的整数，即按4字节存储67 。最后，fl接受由67转换的浮点数67.00 。
- 第11行和第14行：字符变量'C'被转换成整数67，然后加1 。计算结果是4字节整数68，被截断成1字节存储在ch中。根据%c转换说明打印时，68被解释成'D'的ASCII码。
- 第12行和第14行：ch的值被转换成4字节的整数（68），然后2乘以ch 。为了和fl相加，乘积整数（136）被转换成浮点数。计算结果（203.00f）被转换成int类型，并存储在i中。
- 第13行和第14行：ch的值（'D'，或68）被转换成浮点数，然后2乘以ch 。为了做加法，i的值（203）被转换为浮点类型。计算结果（339.00）被存储在fl中。
- 第15行和第16行：演示了类型降级的示例。把ch设置为一个超出其类型范围的值，忽略额外的位后，最终ch的值是字符S的ASCII码。或者，更确切地说，ch的值是1107%256，即83 。
- 第17行和第18行：演示了另一个类型降级的示例。把ch设置为一个浮点数，发生截断后，ch的值是字符P的ASCII码。
3 强制类型转换运算符通常，应该避免自动类型转换，尤其是类型降级。但是如果能小心使用，类型转换也很方便。我们前面讨论的类型转换都是自动完成的。然而，有时需要进行精确的类型转换，或者在程序中表明类型转换的意图。这种情况下要用到强制类型转换（cast），即在某个量的前面放置用圆括号括起来的类型名，该类型名即是希望转换成的目标类型。圆括号和它括起来的类型名构成了强制类型转换运算符（cast operator），其通用形式是：