计算机进行算术运算时,要求各操作数的类型具有相同的大小(存储位数)及存储方式,不能将 char 型( 1 字节)数据与 int 型( 2、4或8字节)数据直接参与运算;由于存储方式的不同,也不能将 int 型数据与 double 型数据直接参与运算。

然而,由于 C 语言的灵活性,在一个表达式或一条语句中,允许不同类型的数据混合运算。

C 语言的灵活性与计算机的机械性是一对矛盾,如处理不好,将会产生错误结果。对于某些类型的转换编译器可隐式地自动进行,不需程序员干预,称这种转换为自动类型转换;而有些类型转换需要程序员显式指定,这种类型转换称为强制类型转换

一、自动类型转换

一个表达式中出现不同类型间的混合运算,较低类型将自动向较高类型转换。

不同数据类型之间的差别在于数据的取值范围和精度上,一般情况下,数据的取值范围越大、精度越高,其类型也越“高级”。

整型类型级别从低到高依次为:

signed char->unsigned char->short->unsigned short->int->unsigned int->long->unsigned long

浮点型级别从低到高依次为:

float->double

float浮点类型被我们弃用了,所以不提它了。

1、操作数中没有浮点型数据时

当 char、unsigned char、short 或 unsigned short 出现在表达式中参与运算时,一般将其自动转换为 int 类型。

int 与 unsigned int混合运算时,int自动转换为unsigned int型。

int、unsigned int 与 long 混合运算时,均转换为 long 类型。

2、操作数中有浮点型数据时

当操作数中含有浮点型数据时,所有操作数都将转换为 double 型。

例如:

  int ii=100;
  double dd=200.5;
  ii+dd;

上述算术表达式中操作数 dd 为double,所以先把 ii转换为double浮点数后再参与运算,运算结果为双精度浮点数300.5。

3、赋值运算符两侧的类型不一致时

当赋值运算符的右值(可能为常量、变量或表达式)类型与左值类型不一致时,将右值类型提升/降低为左值类型。例如:

  double dd;
  dd=10;  // 右值为双精度,左值为整数

由于左值dd为双精度浮点型,所以先把右值整型常量10 提升为双精度浮点型后,再赋值给 dd,不但不丢失精度反而提高了精度。

  int ii;
  ii=10.5;   // 右值10.5为双精度,左值为整型

右值双精度型 10.5 降低为左值整型,即10.5舍弃小数部分后,把10 赋给整型变量 ii,这种情况会丢失精度。

4、右值超出左值类型范围时

更糟糕的情况是,赋值运算符右值的范围超出了左值类型的表示范围,将把该右值截断后,赋给左值。所得结果可能毫无意义。例如:

  char c;             //  char占8位,取值范围是-128-127。
  c=1025;             //  整数1025 对应二进制形式是100 0000 0001,超出了8位。
  printf("%d",c) ;  //  以十进制输出c的值

该输出结果为 1,因为只取 1025 低 8 位 0000 0001(值为1),赋给字符型变量 c,得到毫无意义的值。

二、强制类型转换

虽然自动类型转换不需要人工干预,使用方便,但有利也有弊,尤其当自动类型转换是从较高类型转换为较低类型时,将会降低精度或截断数据,可能得不到预期的结果。

为了给程序设计人员提供更多的类型转换控制权限,使程序设计更加灵活,转换的目的更加清晰,C 语言提供了可显式指定类型转换的语法,通常称之为强制类型转换。

强制类型转换的格式为:

  (目标类型) 表达式;

例如:

  int a,b;
  a=4;
  b=3;
  double dd;
  dd=a/b;            // dd的结果将是1。
  dd=(double)(a/b);  // dd的结果是1.000000。
  dd=(double)a/b;   // dd的结果是1.333333

dd=a/b,dd的结果是1,这个很好理解,因为整数除整数还是整数,没有小数部分。

dd=(double)(a/b),dd的结果也是1.000000,这个不好理解,它的运算过程是:

(1)先运算a/b,得到的结果是整数的1;

(2)把整数的1转换成double,是1.000000。

dd=(double)a/b,dd的结果是1.333333,这个也不好理解,它的运算过程是:

(1)先执行(double)a,把a转换为double,即4.000000;

(2)把4.00000除以3,得到1.333333,符合自动类型转换的规则。

这里还有个问题,程序员搞不清楚是(double)a优先还是a/b优先,最好的办法是写成这样((double)a)/b,这样就没有疑问了。

三、课后作业

编写示例程序,把本章节介绍的知识点全部演示一遍,用程序演示可以加深您的理解和映象。

四、版权声明

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作者:码农有道

 


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