类型自动转换
2012-07-12 20:19
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同一句语句或表达式如果使用了多种类型的变量和常量(类型混用),C 会自动把它们转换成同一种类型。以下是自动类型转换的基本规则:
1. 在表达式中,char 和 short 类型的值,无论有符号还是无符号,都会自动转换成 int 或者 unsigned int(如果 short 的大小和 int 一样,unsigned short 的表示范围就大于 int,在这种情况下,unsigned short 被转换成 unsigned int)。因为它们被转换成表示范围更大的类型,故而把这种转换称为“升级(promotion)”。
2. 按照从高到低的顺序给各种数据类型分等级,依次为:long double, double, float, unsigned long long, long long, unsigned long, long, unsigned int 和 int。这里有一个小小的例外,如果 long 和 int 大小相同,则 unsigned int 的等级应位于 long 之上。char 和 short 并没有出现于这个等级列表,是因为它们应该已经被升级成了 int 或者 unsigned int。
3. 在任何涉及两种数据类型的操作中,它们之间等级较低的类型会被转换成等级较高的类型。
4. 在赋值语句中,= 右边的值在赋予 = 左边的变量之前,首先要将右边的值的数据类型转换成左边变量的类型。也就是说,左边变量是什么数据类型,右边的值就要转换成什么数据类型的值。这个过程可能导致右边的值的类型升级,也可能导致其类型降级(demotion)。所谓“降级”,是指等级较高的类型被转换成等级较低的类型。
5. 作为参数传递给函数时,char 和 short 会被转换成 int,float 会被转换成 double。使用函数原型可以避免这种自动升级。
C/C++/C#/Java语言中默认地写一个小数的数字, 它的类型是double, 不是float, 要想显式地表达它是float, 在数字后附加一个f或F.
C语言中的printf的%f 格式符不是代表 float, 而是代表fixed, 即以定点小数的形式显示, 而printf根本就没有显示一个float的格式符, 对于原型如printf(const char *, ...) 这样的函数, 传递一个 float给函数, 也会被先转换成double 进行调用. 这是C语言的类型提升规则.
与printf 不对称的是, scanf家族的函数却有一个 %f来输入一个float, 以%lf来输入一个double, 注意不是%d来输入double, 因为printf中已经用了%d来表示一个decimal(十进制)的整数, scanf的设计为了尽量与之对称, 目的是减少程序员的记忆量.
不要以为C/C++语言中的强制类型转换一定不消耗CPU时间, 不对应CPU指令. 检查你的编译器的汇编输出.
自动转换遵循以下规则:
1) 若参与运算量的类型不同,则先转换成同一类型,然后进行运算。
2) 转换按数据长度增加的方向进行,以保证精度不降低。如int型和long型运算时,先把int量转成long型后再进行运算。
a.若两种类型的字节数不同,转换成字节数高的类型
b.若两种类型的字节数相同,且一种有符号,一种无符号,则转换成无符号类型
3) 所有的浮点运算都是以双精度进行的,即使仅含float单精度量运算的表达式,也要先转换成double型,再作运算。
4) char型和short型参与运算时,必须先转换成int型。
5) 在赋值运算中,赋值号两边量的数据类型不同时,赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度左边长时,将丢失一部分数据,这样会降低精度,丢失的部分按四舍五入向前舍入。
隐式转换
隐式类型转换分三种,即算术转换、赋值转换和输出转换。
1.算术转换
进行算术运算(加、减、乘、除、取余以及符号运算)时,不同类型数招必须转换成同一类型的数据才能运算,算术转换原则为:
在进行运算时,以表达式中最长类型为主,将其他类型位据均转换成该类型,如:
(1)若运算数中有double型或float型,则其他类型数据均转换成double类型进行运算。
(2)若运算数中最长的类型为long型.则其他类型数均转换成long型数。
(3)若运算数中最长类型为int型,则char型也转换成int型进行运算。算术转换是在运算过程中自动完成的。
2.赋值转换
进行赋值操作时,赋值运算符右边的数据类型必须转换成赋值号左边的类型,若右边的数据类型的长度大于左边,则要进行截断或舍入操作。
下面用一实例说明:
char ch;
int i,result;
float f;
double d;
result=ch/i+(f*d-i);
(1)首先计算 ch/i,ch → int型,ch/i → int型。
(2)接着计算 f*d-i,由于最长型为double型,故f→double型,i→double型,f*d-i→double型。
(3)(ch/i) 和(f*d-i)进行加运算,由于f*d-i为double型,故ch/i→double型,ch/i+(f*d-i)→double型。
(4)由于result为int型,故ch/i+(f*d-i)→double→int,即进行截断与舍入,最后取值为整型。
3.输出转换
在程序中将数据用printf函数以指定格式输出时,当要输出的盐据类型与输出格式不符时,便自动进行类型转换,如一个long型数据用整型格式(%d)输出时,则相当于将long型转换成整型(int)数据输出;一个字符(char)型数据用整型格式输出时,相当于将char型转换成int型输出。
注意:较长型数据转换成短型数据输出时,其值不能超出短型数据允许的值范围,否则转换时将出错。如:
long a=80000;
printf("%d",a);
运行结果为14464,因为int型允许的最大值为32767,80000超出此值,故结果取以32768为模的余数,即进行如下取余运算:
(80000-32768)-32768=14464;
输出的数据类型与输出格式不符时常常发生错误,如:
int d=9;
printf("%f",d);
或
float c=3.2;
printf("%d",c);
将产生错误的结果。
1. 在表达式中,char 和 short 类型的值,无论有符号还是无符号,都会自动转换成 int 或者 unsigned int(如果 short 的大小和 int 一样,unsigned short 的表示范围就大于 int,在这种情况下,unsigned short 被转换成 unsigned int)。因为它们被转换成表示范围更大的类型,故而把这种转换称为“升级(promotion)”。
2. 按照从高到低的顺序给各种数据类型分等级,依次为:long double, double, float, unsigned long long, long long, unsigned long, long, unsigned int 和 int。这里有一个小小的例外,如果 long 和 int 大小相同,则 unsigned int 的等级应位于 long 之上。char 和 short 并没有出现于这个等级列表,是因为它们应该已经被升级成了 int 或者 unsigned int。
3. 在任何涉及两种数据类型的操作中,它们之间等级较低的类型会被转换成等级较高的类型。
4. 在赋值语句中,= 右边的值在赋予 = 左边的变量之前,首先要将右边的值的数据类型转换成左边变量的类型。也就是说,左边变量是什么数据类型,右边的值就要转换成什么数据类型的值。这个过程可能导致右边的值的类型升级,也可能导致其类型降级(demotion)。所谓“降级”,是指等级较高的类型被转换成等级较低的类型。
5. 作为参数传递给函数时,char 和 short 会被转换成 int,float 会被转换成 double。使用函数原型可以避免这种自动升级。
C/C++/C#/Java语言中默认地写一个小数的数字, 它的类型是double, 不是float, 要想显式地表达它是float, 在数字后附加一个f或F.
C语言中的printf的%f 格式符不是代表 float, 而是代表fixed, 即以定点小数的形式显示, 而printf根本就没有显示一个float的格式符, 对于原型如printf(const char *, ...) 这样的函数, 传递一个 float给函数, 也会被先转换成double 进行调用. 这是C语言的类型提升规则.
与printf 不对称的是, scanf家族的函数却有一个 %f来输入一个float, 以%lf来输入一个double, 注意不是%d来输入double, 因为printf中已经用了%d来表示一个decimal(十进制)的整数, scanf的设计为了尽量与之对称, 目的是减少程序员的记忆量.
不要以为C/C++语言中的强制类型转换一定不消耗CPU时间, 不对应CPU指令. 检查你的编译器的汇编输出.
自动转换遵循以下规则:
1) 若参与运算量的类型不同,则先转换成同一类型,然后进行运算。
2) 转换按数据长度增加的方向进行,以保证精度不降低。如int型和long型运算时,先把int量转成long型后再进行运算。
a.若两种类型的字节数不同,转换成字节数高的类型
b.若两种类型的字节数相同,且一种有符号,一种无符号,则转换成无符号类型
3) 所有的浮点运算都是以双精度进行的,即使仅含float单精度量运算的表达式,也要先转换成double型,再作运算。
4) char型和short型参与运算时,必须先转换成int型。
5) 在赋值运算中,赋值号两边量的数据类型不同时,赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度左边长时,将丢失一部分数据,这样会降低精度,丢失的部分按四舍五入向前舍入。
隐式转换
隐式类型转换分三种,即算术转换、赋值转换和输出转换。
1.算术转换
进行算术运算(加、减、乘、除、取余以及符号运算)时,不同类型数招必须转换成同一类型的数据才能运算,算术转换原则为:
在进行运算时,以表达式中最长类型为主,将其他类型位据均转换成该类型,如:
(1)若运算数中有double型或float型,则其他类型数据均转换成double类型进行运算。
(2)若运算数中最长的类型为long型.则其他类型数均转换成long型数。
(3)若运算数中最长类型为int型,则char型也转换成int型进行运算。算术转换是在运算过程中自动完成的。
2.赋值转换
进行赋值操作时,赋值运算符右边的数据类型必须转换成赋值号左边的类型,若右边的数据类型的长度大于左边,则要进行截断或舍入操作。
下面用一实例说明:
char ch;
int i,result;
float f;
double d;
result=ch/i+(f*d-i);
(1)首先计算 ch/i,ch → int型,ch/i → int型。
(2)接着计算 f*d-i,由于最长型为double型,故f→double型,i→double型,f*d-i→double型。
(3)(ch/i) 和(f*d-i)进行加运算,由于f*d-i为double型,故ch/i→double型,ch/i+(f*d-i)→double型。
(4)由于result为int型,故ch/i+(f*d-i)→double→int,即进行截断与舍入,最后取值为整型。
3.输出转换
在程序中将数据用printf函数以指定格式输出时,当要输出的盐据类型与输出格式不符时,便自动进行类型转换,如一个long型数据用整型格式(%d)输出时,则相当于将long型转换成整型(int)数据输出;一个字符(char)型数据用整型格式输出时,相当于将char型转换成int型输出。
注意:较长型数据转换成短型数据输出时,其值不能超出短型数据允许的值范围,否则转换时将出错。如:
long a=80000;
printf("%d",a);
运行结果为14464,因为int型允许的最大值为32767,80000超出此值,故结果取以32768为模的余数,即进行如下取余运算:
(80000-32768)-32768=14464;
输出的数据类型与输出格式不符时常常发生错误,如:
int d=9;
printf("%f",d);
或
float c=3.2;
printf("%d",c);
将产生错误的结果。
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