這樣一道題:
已知unsigned int i=3;unsigned j;輸出j=i*(-1)的結果
第一反應:-3。不過結果似乎不是這樣的,寫了個程序,運行了一下,發現是:4294967293。很詭異的一個數字,怎麼也想不明白爲什麼會是這麼個奇怪的數字。但是在我發現這數的十六進制數是FFFFFFFD時,我想我已經離答案很近了...
這個涉及到了混合着不同數據類型的表達式中的數據類型的轉換問題。在總結轉換問題之前,先說明一下各種數據類型(只說明numeric類型的),下表來自MSDN:
Type Name |
Bytes |
Other Names |
Range of Values |
int |
* |
signed,
signed int |
System dependent |
unsigned int |
* |
unsigned |
System dependent |
__int8 |
1 |
char,
signed char |
–128 to 127 |
__int16 |
2 |
short,
short int,
signed short int |
–32,768 to 32,767 |
__int32 |
4 |
signed,
signed int |
–2,147,483,648 to 2,147,483,647 |
__int64 |
8 |
none |
–9,223,372,036,854,775,808 to 9,223,372,036,854,775,807 |
char |
1 |
signed char |
–128 to 127 |
unsigned char |
1 |
none |
0 to 255 |
short |
2 |
short int,
signed short int |
–32,768 to 32,767 |
unsigned short |
2 |
unsigned short int |
0 to 65,535 |
long |
4 |
long int,
signed long int |
–2,147,483,648 to 2,147,483,647 |
unsigned long |
4 |
unsigned long int |
0 to 4,294,967,295 |
enum |
* |
none |
Same as int |
float |
4 |
none |
3.4E +/- 38 (7 digits) |
double |
8 |
none |
1.7E +/- 308 (15 digits) |
long double |
10 |
none |
1.2E +/- 4932 (19 digits) |
對上表補充說明一下:
1)在32位機上,int型和unsigned int型都是32位的(4個字節),unsigned類型 的int 範圍:0~4294967295 即 0~(2的32次方-1)。
2)enum會跟據最大值來決定類型,一般來說爲int型,如果超出int型所能表示的範圍,則用比int型大的最小類型來表示(unsigned int, long 或者unsigned long)
3)關於類型的大小。一般用所能表示的數據範圍來比較類型的大小,如char型<unsigned char型<short型...在表達式中,一般都是由小的類型向大的類型轉換(強制類型轉換除外)
下面結合自己查的資料,加上自己不斷地舉各種情況編程,總結一下關於類型轉換(僅限於算術表達式中關於整數類型的轉換)的一些問題(如有缺漏,歡迎補充,感激不盡)
1、所有比int型小的數據類型(包括char,signed char,unsigned char,short,signed short,unsigned short)轉換爲int型。如果轉換後的數據會超出int型所能表示的範圍的話,則轉換爲unsigned int型;
2、bool型轉化爲int型時,false轉化爲0,true轉換爲1;反過來所有的整數類型轉化爲bool時,0轉化爲false,其它非零值都轉爲true;
3、如果表達式中混有unsigned short和int型時,如果int型數據可以表示所有的unsigned short型的話,則將unsigned short類型的數據轉換爲int型,否則,unsigned short類型及int型都轉換爲unsigned int類型。舉個例子,在32位機上,int是32位,範圍–2,147,483,648 to 2,147,483,647,unsigned short是16位,範圍0 到 65,535,這樣int型的足夠表示unsigned short類型的數據,因此在混有這兩者的運算中,unsigned
short類型數據被轉換爲int型;
4、unsigned int 與long類型的轉換規律同3,在32位機上,unsigned int是32位,範圍0 to 4,294,967,295,long是32位,範圍–2,147,483,648 to 2,147,483,647,可見long類型不夠表示所有的unsigned int型,因此在混有unsigned int及long的表達式中,兩者都被轉換爲unsigned long;
5、如果表達式中既有int 又有unsigned int,則所有的int數據都被轉化爲unsigned int類型。
經過這番總結,前面提出的問題的答案應該就很明顯了吧。在表達式i*-1中,i是unsigned int型,-1是int型(常量整數的類型同enum),按第5條可以知道-1必須轉換爲unsigned int型,即ffffffff,十進制的4294967295,然後再與i相乘,即4294967295*3,如果不考慮溢出的話,結果是12884901885,十六進制2FFFFFFFD,由於unsigned
int只能表示32位,因此結果是fffffffd,即4294967293。