第七章

• 有符號整數溢出，程序行為是未定義的

• 無符號整數運算過程中發生溢出，結果是有定義的：對2^n取模，n適用于存儲結果的位數

• C標準未說明char類型是有符號還是無符號型

• 「慣用法」

  • while(getchar()!='\n');//skip rest of line
  • while((c=getchar())==' ');//skip blanks

• C89算術類型

  • 整值類型
    • 字符類型 char
    • 有符號整型 signed char、short int、int、long int
    • 無符號整型 unsigned char、unsigned short、unsigned int、unsigned long
    • 枚舉類型
  • 浮點類型 float、double、long double

• C99算術類型

  • 整數類型
    • 字符類型 char
    • 有符號整型 包括標準的（signed char、short int、int、long int、long long int）和擴展的
    • 無符號整型 包括標準的（ unsigned char、unsigned short int、unsigned int、unsigned long int、unsigned long long int、_Bool)和擴展的
    • 枚舉類型
  • 浮點類型
    • 實數浮點類型 float、double、long double
    • 復數類型 float_Complex、double _Complex、long double _Complex

• 以下情況進行隱式轉換

  • 當算術表達式或邏輯表達式中操作數的類型不相同時（C語言執行所謂的常用算術轉換）
  • 當賦值運算符的右側表達式類型與左側變量的類型不匹配時
  • 當函數調用的實參類型與形參類型不匹配時
  • 當return語句中表達式的類型與函數返回值的類型不匹配時

• 常用算術轉換

  • 整值提升（integral promotion）把字符或短整型轉換成int類型（如果int類型整數沒有大到足以包含所有可能的原始類型值，那么是unsigned int）

  • 任一操作數是浮點類型的情況。float->double->long double

  • 兩個操作數均不是浮點類型。首先進行整值提升（保證沒有一個操作數是字符類型或者短整型），然后int-> unsigned int-> long int-> unsigned long int。有一種特殊情況，在unsigned int和long int相同時，如果一個操作數是unsigned int，另一個是 long int，那么都被轉換為unsigned long int

  • 當把有符號操作數和無符號操作數組合時，把有符號操作數“轉換”成無符號的值。轉換過程中需要加上或者減去n+1的倍數，n是無符號類型能表示的最大值。這條規則會導致一些隱蔽的編程錯誤。例：

    #include <stdio.h>
    int main(int argc, char **argv){
        unsigned int a=10;
        int b = -10;
    
        printf("yes, i am %d\n", b < a);
        printf("yes, i am %d\n", -10 < 10);
        return 0;
    }
    

    運行結果是：

    yes, i am 0
    yes, i am 1
    

    結論就是：盡量避免使用無符號整數！

• 賦值過程中的轉換

  • 常用算術轉換不適用于賦值運算。C語言遵循另一條簡單的轉換規則，那就是把賦值運算符右側的表達式轉換為左側變量的類型
  • 如果變量類型至少和表達式類型一樣寬，那么轉換沒有任何障礙
  • 其他情況是有問題的。把浮點數賦值給整型丟掉小數部分。把某種類型的值賦給類型更狹小的變量時，如果該值在變量類型范圍之外，那么會得到無意義的結果（甚至更糟）

• C99中的隱式轉換

  • 為了定義轉換規則，C99允許每個整數類型具有“整數轉換等級”。下面是從最高到最低的排序（這里忽略了擴展的整數類型和枚舉類型）
    1. long long int、unsigned long long int
    2. long int、unsigned long int
    3. int、unsigned int
    4. short int、unsigned short int
    5. char、signed char、unsigned char
    6. _Bool
  • C99用整數提升（integer promotion）取代了C89中的整值提升（integral promotion），可以將任何等級低于int和unsigned int的類型轉換為int或unsigned int
  • 任一操作數是浮點類型的情況。只要兩個操作數都不是復數類型，float->double->long double
  • 兩個操作數均不是浮點類型。首先進行整數提升，如果兩個操作數類型相同，過程結束。否則一次嘗試以下規則，一旦遇到可應用的規則，就不再考慮其他的規則：
    1. 如果兩個操作數均為有符號型或無符號型，將整數轉換等級低的轉換如為等級高的操作數類型
    2. 如果無符號操作數的等級高于或等于有符號操作數的等級，將有符號操作數轉換為無符號操作數的類型
    3. 如果有符號操作數的類型可以表示無符號操作數類型的所有制，將無符號操作數轉換為有符號操作數的類型
    4. 否則，將兩個操作數都轉換為與有符號操作數的類型相對應的無符號類型

• 強制類型轉換

  • 有時需要使用強制類型轉換來避免溢出，例：

  long i;
  int j = 1000;
  i = j * j;//overflow may occur
  

  在有些機器上j*j的值過大，無法表示為int型，導致溢出。
  可以改為

  i = (long)j * j;

• sizeof運算符

  • 編譯器通常就能確定sizeof表達式的值，C99值變長數組不可以。