Question

sizeof运算符的结果似乎是size_t类型，在Windows 64位上定义为unsigned long long。

考虑以下（伪）代码：

int func(unsigned long arg)
{
    /* ... */
}

/* ... */

unsigned long herp = 3,
              derp = 5,
              durr = 7;

wchar_t wut;

func(/* ... */);

当func被调用如下时，在类型提升/转换方面实际发生了什么？

func((herp + derp) * durr * sizeof wut); // 1st example

herp，derp和durr的值是否首先提升为无符号long long，然后在计算结果后，结果将转换回unsigned long？

相反，当按如下方式调用func时，唯一的转换是将类型强制转换为unsigned long吗？

func((herp + derp) * durr * (unsigned long)sizeof wut); // 2nd example

考虑类型转换/推广，调用func最合适/最正确的方法是什么？

Answer 1

当遇到参数大小不同的算术运算符时，编译器应用"Usual Arithmetic Conversions"，这基本上使两个操作数都是相同的类型。

这是在整个表达式中执行的，一次一个操作符。根据C的语法将表达式分析为单独的操作;除非能证明结果没有区别（在这种情况下修改或多或少不相关），否则不允许编译器修改解析。

所以，请考虑你的表达：

func((herp + derp) * durr * sizeof wut);

这在语法上等同于以下一系列操作，其中省略了类型和转换（暂时）：

temp1 = herp + derp;
temp2 = temp1 * durr;
temp3 = sizeof wut
temp4 = temp2 * temp3;
temp5 = (unsigned long) temp4;
func(temp5)

前四个临时值会自动输入到每个运算符的结果类型（这是该运算符的常用算术转换产生的类型）。

temp1 = herp + derp;

herp和derp都是unsigned long;不需要转换;结果类型为unsigned long。
temp2 = temp1 * durr;

temp1和durr都是unsigned long;不需要转换;结果类型为unsigned long。
temp3 = sizeof wut;

sizeof始终返回size_t，因此这是结果的类型。
temp4 = temp2 * temp3

temp2为unsigned long，temp3为size_t，在示例平台上为unsigned long long。这需要将temp2转换为unsigned long long，之后结果类型为unsigned long long。

因此我们可以在上面的示例代码中插入类型和转换：

unsigned long temp1 = herp + derp;
unsigned long temp2 = temp1 * durr;
unsigned long long temp3 = sizeof wut
unsigned long long temp4 = (unsigned long long)temp2 * temp3;
temp5 = (unsigned long)temp4;
func(temp5)

这里的关键点是，结果将转换为其他类型的事实对其计算有无影响。编译器不能决定不应用通常的算术转换，或者应用异常的算术转换（可能缩小参数而不是扩大另一个参数），除非它能证明最终结果在所有情况下都与一个标准规定的。（这里，“在所有情况下”实际上意味着“在所有情况下都没有表现出未定义的行为”，但由于无符号算术是明确定义的除了除/模0除外，这个细节在这个例子中是无关紧要的。）

如果表达式涉及除法运算符，则溢出实际上很重要。考虑

(a + b) * c * (sizeof x) / (sizeof y)

其中a，b和c都是相同类型，比size_t窄。

与上述逻辑一样，(a + b) * c的评估方式为a，b和c。然后，该结果会提升为size_t，以便可以乘以x的大小。但是，(a + b) * c肯定有可能在转换之前溢出，使最终结果无效。坚持用size_t操作数执行整个计算会更安全。这可以通过添加单个显式转换来实现：

((size_t)a + b) * c * (sizeof x) / (sizeof y)

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