「C/C++ 01」类型转换与整型提升

一、类型转换和截断问题

1. 隐式类型转换

2. 强制类型转换

3. 截断问题

二、整型提升

0. 算数表达式的计算过程

1. 整型提升是什么？

2. 为什么要整型提升？

3. 如何进行整型提升

4. 唯一的注意事项

5. 通过在vs中的监视窗口来观察整型提升

6. 整型提升会不会引发线程安全问题？

7. 整型提升是隐式类型转换吗

一、类型转换和截断问题

1. 隐式类型转换

隐式类型转换是指编译器算数、比较、赋值、传参、传返回值时，遇到与要求不符合类型时，编译器就会自动执行类型转换以使得操作数具有符合条件的类型。

C/C++中有以下四种情况会进行隐式转换：

算数或比较时，低类型转换为高类型。
赋值时，右边表达式的值自动隐式转换为左边变量的类型，并赋值。
传参时，系统将实参转换为形参的类型后，赋给形参。
传返回值时，系统将返回值的类型转换为返回值类型。

隐式类型转换的例子包括：

算数或比较时：

整型提升：小于int或unsigned int的整数类型（如char、short）在表达式中会自动提升为int或unsigned int。

浮点提升：当float类型的值和double类型的值进行算术运算时，float值会被提升为double类型。

赋值、传参、传返回值时：

赋值时，右边表达式的值自动隐式转换为左边变量的类型，并赋值。
传参时，系统将实参转换为形参的类型后，赋给形参。
传返回值时，系统将返回值的类型转换为返回值类型。
上面三种情况都可能因为大类型转换为小类型，导致截断问题。

2. 强制类型转换

如果想把一个变量A的值强制放到另外一种类型的变量B中，我们就需要在A前面加上(B的类型)来完成强制类型转换，如：
int *A;
double *B = (double *)A;
但使用强转时一定要小心大类型转换为小类型，导致截断问题。

无论是哪种类型转换，都是借助了一个临时变量，被转换的变量没有发生变化。

3. 截断问题

类型转换（无论是隐式还是显式）都可能导致数据截断问题，特别是在将较大类型的值转换为较小类型时。当源类型的表示范围大于目标类型时，如果源类型的值超出了目标类型的表示范围，或者源类型的精度高于目标类型，就会发生数据截断。这里的截断要考虑到数据类型的大小(占几个字节)和数值的二进制。

二、整型提升

0. 算数表达式的计算过程

值的取出：
变量在表达式中参与计算时，其变量中保存的值会被编译器取出然后保存到寄存器中。
整型提升：
在上诉过程中从各种短整型(如 char、short、unsigned short等)中取出的值会被编译器提升成 int 或 unsigned int型【如果表达式中有 unsigned int 或 size_t型变量，表达式中所有变量的值就被提升为unsigned int型；没有就被提升为int型】
结果的存储：
运算结果被放在一个int或unsigned int型的临时变量中
赋值给变量：
然后将这个int或unsigned int型的临时变量赋值给接收结果的变量（看情况发生隐式类型转换或截断）。

1. 整型提升是什么？

整型提升是隐式类型转换的一种特殊情况，它发生在整型变量的算术运算或比较运算中，将整型变量中的值取出到用于计算或比较的寄存器时，对取出的数值的二进制位进行补0或补1的操作，使其变为4byte(32bit)的int 或 unsigned int 类型。

总结下来就是：

在执行表达式或比较大小时，各种短整型（如 char、short....等）要提升为int 或 unsigned int 类型；
如果表达式中存在unsigned int 或 size_t类型变量，那 短整型和int 就要提升为unsigned int类型。
如果只存在短整型和int，那 短整型 就要提升为int类型。