Question

使用我的编译器，c为54464（16位截断），d为10176。但使用gcc时，c为120000，d为600000。

真正的行为是什么？行为是否未定义？或者我的编译器是假的？

unsigned short a = 60000;
unsigned short b = 60000;
unsigned long c = a + b;
unsigned long d = a * 10;

是否可以选择提醒这些情况？

Wconversion警告：

void foo(unsigned long a);
foo(a+b);

但并未发出警告：

unsigned long c = a + b

Answer 1

首先，您应该知道在C中标准类型没有标准整数类型的特定精度（可表示值的数量）。每种类型只需要最小精度。这导致以下典型位大小，standard允许更复杂的表示：

char：8位
short：16位
int：16（！）位
long：32位
long long（自C99起）：64位

注意：limits.h中给出了实现的实际限制（这意味着一定的精度）。

其次，执行操作的类型取决于操作数的类型，而不是赋值左侧的类型（因为赋值也只是表达式）。为此，上面给出的类型按转换等级排序。排名小于int的操作数首先转换为int。对于其他操作数，具有较小等级的操作数将转换为另一个操作数的类型。这些是usual arithmetic conversions。

您的实现似乎使用与unsigned int大小相同的16位unsigned short，因此a和b转换为unsigned int，操作是用16位执行。对于unsigned，操作以模数65536（2到16的幂）执行 - 这称为环绕（签名类型需要不！）。然后将结果转换为unsigned long并分配给变量。

对于gcc，我认为这可以编译为PC或32位CPU。对于此(unsigned) int通常具有32位，而(unsigned) long具有至少32位（必需）。因此，没有包含操作。

注意：对于PC，操作数将转换为int，而不是unsigned int。这是因为int已经可以代表unsigned short的所有值; unsigned int不是必需的。如果操作结果溢出signed int，则可能导致意外（实际上是实现定义）行为！

如果您需要定义尺寸的类型，请参阅stdint.h（自C99起）uint16_t，uint32_t。这些typedef类型适合您的实施。

您还可以将其中一个操作数（不是整个表达式！）强制转换为结果类型：

unsigned long c = (unsigned long)a + b;

或使用已知大小的类型：

#include <stdint.h>
...
uint16_t a = 60000, b = 60000;
uint32_t c = (uint32_t)a + b;

请注意，由于转换规则，转换一个操作数就足够了。

更新（感谢@chux）：

上面显示的演员没有问题。但是，如果a的转化排名高于类型转换，则可能会将其值截断为较小的类型。虽然这很容易避免，因为所有类型在编译时都是已知的（静态类型），但另一种方法是乘以所需类型的1：

unsigned long c = ((unsigned long)1U * a) + b

这样就可以使用演员表中给出的较大等级或a（或b）。任何合理的编译器都会消除乘法。

另一种方法，即使知道目标类型名称，也可以使用typeof() gcc扩展名完成：

unsigned long c;

... many lines of code

c = ((typeof(c))1U * a) + b

Answer 2

a + b将被计算为unsigned int（分配给unsigned long的事实不相关）。 C标准要求此总和将环绕模数＆＃34;一个加上最大的无符号可能＆＃34;。在您的系统上，它看起来像unsigned int是16位，因此结果以模数65536计算。

在另一个系统上，int和unsigned int看起来更大，因此能够容纳更大的数字。现在发生的事情非常微妙（承认@PascalCuoq）：因为unsigned short中int的所有值都可以表示，a + b将int计算。short。（仅当int和unsigned short宽度相同时，或者以某种其他方式，int的某些值无法表示为unsigned int，且总和将计算为{ {1}}。）

虽然C标准没有为unsigned short或unsigned int指定固定大小，但您的程序行为是明确定义的。请注意，对于签名类型，这是不 true。

作为最后一点，您可以使用大小类型uint16_t，uint32_t等，如果您的编译器支持，保证具有指定的大小。

Answer 3

在C中，char，short（及其未签名的couterparts）和float类型应被视为＆＃34;存储＆＃34;类型，因为它们旨在优化存储，但不是＆＃34; native＆＃34; CPU喜欢的大小，从不用于计算。

例如，当您有两个char值并将它们放在表达式中时，它们首先转换为int，然后执行操作。原因是CPU使用int更好地工作。对于总是隐式转换为float进行计算的double，情况也是如此。

在你的代码中，计算a+b是两个无符号整数的总和;在C中，无法计算两个无符号短路的总和......你可以做的是将最终结果存储在无符号短路中，这要归功于模数学的特性，会是一样的。

c = a + b和隐式转换

3 个答案: