C Primer Plus ---- Chapter 3 ----Data and C ----4. 类型转换

参考：

深入理解计算机系统英文版第二版p103
c程序设计语言英文版第二版p42

1. 字符转换为整型

c 规定可打印字符是非负数，其他的根据编译器的不同可能为signed char 或 unsigned char。

2. 赋值时类型转换

如果在赋值符号左右两边的类型不同，将赋值号右边值的类型转换为左边值的类型。如：

int i;
char c;
i = c; //转换为 int
c = i; //转换为char

3. printf() 内格式说明符转换

printf() 函数内的格式说明符如 %d等可以对数据强制转换。

4. 表达式中类型转换

表达式中运算符的左右两边是不同类型时会进行类型转换，转换规则是：低等级向高等级转换。

低等级指表示范围小的类型，如 singed int 等级比 unsigned int 低。

例子：

-1 < 0U //将 -1 转换为 unsigned int，这样-1的值变了

注意：浮点型转换为整型是直接将小数部分截断。

5. 圆括号强制转换

(type-name) expression
(type-name) variable

表达式或变量会被转化为括号内的类型，如：

unsigned ux;
int  tx;
tx = (int) ux; //ux 转换为 int

6. 扩展比特位

参考：

深入理解计算机系统英文版第二版p105

6.1 unsigned 扩展

unsigned 型扩展为更多位数类型：
补零扩展：到高位补0

6.2 signed 扩展

signed 型扩展为更多位数类型：
符号扩展（sign expression），即扩展的高位全部补上符号位

6.3 程序示例

#include<stdio.h>
typedef unsigned char* byte_pointer;
void show_bytes(byte_pointer start, size_t len);
int main(void)
{
	short sx = -12345;
	unsigned short usx = sx;
	int x = sx;
	unsigned ux = usx;
	printf("sx = %d:\t",sx);
	show_bytes((byte_pointer) &sx, sizeof(short));
	printf("usx = %u:\t",usx);
	show_bytes((byte_pointer) &usx, sizeof(unsigned short));
	printf("x = %d:\t",x);
	show_bytes((byte_pointer) &x, sizeof(int));
	printf("ux = %d:\t",ux);
	show_bytes((byte_pointer) &ux, sizeof(unsigned));
	return 0;
}
void show_bytes(byte_pointer start, size_t len)
{
	size_t i;
	for(i = 0; i < len; i++)
		printf("%.2x ",start[i]);//%.2x 至少显示2位有效位
	putchar('\n');
}

结果：

sx = -12345:	c7 cf 
usx = 53191:	c7 cf 
x = -12345:	c7 cf ff ff 
ux = 53191:	c7 cf 00 00 

分析：

1. 同一类型的符号数和无符号数的位数相同，其各位的值不变，只是计算方法不同，符号数用补码计算，范围和无符号数不同。
2. short 转换为 int，需扩展高位，符号数高位补符号位，负数补1。
3. unsigned short 转化为 unsigned int 需扩展高位，高位补0。
4. 从上可以看出，高位扩展符号位后，补码的结果相同，推理证明见补码的计算公式（深入理解计算机系统英文版第二版p107）。
5. show_bytes 以十六进制显示数值的字节表示，并通过结果看出本系统采用小端模式（little endian），即低位存储数值低位。（深入理解计算机系统英文版第二版p74）

该函数具体介绍参见：深入理解计算机系统基础 show_bytes函数

7. 截断比特位

如果高级的数据类型转换为低级的，如 int 转化为 short，则将丢弃多余的高位，具体见：

深入理解计算机系统英文版第二版p109