c语言 char python c语言 char a=b+c

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mob64ca141a2a87 2023-11-07 11:27:17

文章标签 c语言 char python c语言开发语言后端整型 文章分类 Python 后端开发

一、表达式求值

表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。同样，有些表达式的操作数在求值过程中可能需要转换为其他类型。

int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	int c = a + b * 7;//先执行b*7
	
	return 0;
}

二、隐式类型转换

C的整型算数运算总是至少以缺省（shěng）值类型的精度来进行的。为了获得这个精度，表达式中的字符char和短整型short操作数在使用之前被转换成为普通整型int，这种转换称为整型提升。

实例①

char a, b, c;
//···
a = b + c;

a，b，c是char类型，在内存中占据1个字节没有达到一个普通整型int的大小（4个字节）。在计算a = b + c时，我们需要把b和c的值提升为普通整型int，变成4个字节，然后再执行加法运算。加法运算完成后，我们发现b+c的结果是4个字节，而a是1个字节，a中放不下计算结果，所以结果将被截断，然后在存储于a中。
截断：在本题中我们将4个字节的数据存放到1个字节中，我们只保留最低的那个字节中的内容，把剩余的3个字节中的内容扔掉。
整型提升的意义：
表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内运行，CPU内整型运算器（ALU）的操作数的字节长度一般是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或者unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。
也就是说在运算时，不管是char类型还是short类型都没有达到一个int类型的大小，但是CPU又是以整型的方式来计算的。此时若我们把char和short提升为整型int，那么计算精度会高一些。（不转白不转，不升白不升）

1.整型如何提升？

实例②

int main()
{
	char a = 3;  //二进制序列：00000000000000000000000000000011
	char b = 127;//二进制序列：00000000000000000000000001111111
	char c = a + b ;
	//发现a和b都是char类型，都没有达到一个int的大小
	//这里就会发生整型提升
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

运算结果：

c语言 char python c语言 char a=b+c_c语言 char python

首先，我们发现a和b是char类型，我们把3放到a里，127放到b里，a+b的结果放到c里。数据在内存中以补码的形式存储，正数的原码、反码和补码是一样的，负数的原码、反码和补码是互不相同的。

（1）原码：将数字转换成二进制，并在数值前面增加了一位符号位（即最高位为符号位）：正数该位为0，负数该位为1（0有两种表示：+0和-0），其余位表示数值的大小。

（2）反码：将原码符号位不变，其他位依次按位取反。

（3）补码：符号位不变，反码加一得到补码。

然后，3的二进制序列是：00000000000000000000000000000011

127的二进制序列是：00000000000000000000000001111111

我们把3的二进制序列放到a中，而a是一个char类型，只能放8个比特位，所以会发生截断，只存储最小的8个比特位，即：00000011
同理：b也只能存储最小的8个比特位，即：01111111。2⁷是128（二进制：10000000），所以127是01111111。
此时a+b就是00000011+01111111，而这两个都是char类型，没有达到int类型的大小，所以这里就会发生整型提升。
整型提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的。
我们让a发生整型提升，a是char类型，char是有符号的char。所以这8个bit位的最高位是符号位，而a和b的符号位都是0，表明他们都是正数，整型提升时高位补的都是0。
提升完后：
a的二进制序列：00000000000000000000000000000011 b的二进制序列：00000000000000000000000001111111 相加结果为：00000000000000000000000010000010 （1）a和b的二进制序列最末位的都是1，1+1=2，余0进1，则结果的二进制序列最后一位为0。
（2）进1后，倒数第二位上是1+1+1=3，余1进1，则结果的二进制序列倒数第二位为1。
（3）进上来的1和a、b的二进制序列的倒数第三位上的0和1相加，1+1+0=2，余0进1。以此类推，直至倒数第8位，此时为1+0+0=1，所以余1。再往前a和b的二进制序列对应位的相加结果均为0。
加完之后的二进制序列00000000000000000000000010000010要放到c里面去，而c是一个char类型，所以只能放最小的8个比特位，即10000010。
此时的a、b、c的二进制序列分别是：

名称	二进制序列
a	00000011
b	01111111
c	10000010

c是char类型，但printf("%d\n", c);它是以整型打印的，所以c也需要进行整型提升。
c整型提升后：11111111111111111111111110000010 （补码），内存中的数字用补码计算。符号位是1，则代表c是负数。打印出来，我们看到的数字应该是原码。
原码取反，+1是补码；补码-1取反是原码
11111111111111111111111110000010 ——补码
11111111111111111111111110000001 ——反码
10000000000000000000000001111110 ——原码
2⁶+2⁵+2⁴+2³+2²+2¹
=64+32+16+8+4+2
=126，前面的符号位是1，则c为-126。