C语言中数据类型转换

C语言的类型转换，可以分为两种：自动类型转换（隐式类型转换，有编译器帮你去完成）和强制类型转换（你知道自己想要什么，所以才转换）。

对于自动类型转换，最常见的就是混合运算以及赋值运算，还有一种就是函数值的类型转换

1. 赋值运算：自动把“＝”右边的表达式的类型转换成“＝”右边的变量的类型，例如 int a=4.5; a的值实际是4！
2. 混合运算：就是一个运算表达式当中包含了多个类型，这时候就需要有类型转换。当运算符两边的操作数类型不同时，其中一个操作数就要经过类型转换以和另一个操作数的类型相一致，然后才能进行运算。
   变换操作数采取就高不就低的原则，即级别低的操作数先被转换成和级别高的操作数具有同一类型，然后再进行运算，结果的数据类型和级别高的操作数相同。
   

          高        double    ←←    float
          ↑          ↑             
          ↑         long     
          ↑          ↑
          ↑        unsigned
          ↑          ↑
          低         int      ←←    char,short

                自动转换顺序表

3. 函数返回值的类型转换： int f1(){ return 36.8;}

    强制类型转换运算符
    可以利用强制类型转换运算符将一个表达式转换成所需类型:
    例如：
 　(double)a       (将a转换成double类型)
     (int)(x+y)      (将x+y的值转换成整型)
     (float)(5%3)    (将5%3的值转换成float型)
     (int)(1.5+2.3) = ?  
      (int)1.5+2.3=? 
    注意，表达式应该用括号括起来。如果写成(int)x+y 则只将x转换成整型，然后与y相加。

    讲到这里，您或许就明白了，哦，原来我们是使用了强制类型转换的语法，但是程序实质上却是自动类型转换！ 所以在执行了语句：v16s = 0xf08b;  v32s=(int32_t)v16s;    v32u=(uint32_t)v16s; 后v32s和v32u的二进制表示形式才是一样的！
    对于从高到低的强制转换，实质上就是一个截断的操作，只把低端需要的部分保留，其余的部分直接扔掉了。所以对于语句： v32s = 0xffff0fb8; v16s=(int16_t)v32s; v16u=(uint16_t)v32s; 执行之后v16s和v16u的二进制表示形式才是一样的！
    注：我一直强调的都是它们的二进制表示形式是否相同，而没有说它们的值是否相同，因为同样的二进制表示形式，你把它当作有符号数和无符号数的值在决大部分的情况下都是不同的（除了最高位为0的相同外，其他都不同）

    混合运算

　混合运算是指在一个表达式中参与运算的对象不是相同的数据类型，例如：
　　2*3.1416*r 3.1416*r*r 3.6*a%5/(*b)+'f';
　如果r为int型变量，a为float型变量，b为double型变量，则以上三个表达式中涉及到的数据类型有整型、实型、字符型，这种表达式称为混合类型表达式。对混合类型表达式的求解要进行混合运算，此时首要的问题是对参与运算的数据进行类型转换。

下面给出类型转换的示例，以加深理解。设有如下变量说明：
　　int a, j, y; float b; long d; double c;
　　则对赋值语句：
　　y=j+'a'+a*b-c/d;
　　其运算次序和隐含的类型转换如下：
　　① 计算a*b，由于变量ｂ为float型，所以运算时先由系统自动转换为double型，变量a为int型，两个运算对象要保持类型一致，变量a也要转换为double，运算结果为double型。
　　② 由于c为double型,将 d 转换成 double 型，再计算 c/d，结果为double型。
　　③ 计算j+'a'，先将'a'(char型)转换成整型数再与j相加，结果为整型。
　　④ 将第１步和第３步的结果相加，先将第３步的结果（int）转换成double型再进行运算，结果为double型。
　　⑤ 用第４步的结果减第２步的结果，结果为double型。
　　⑥ 给y赋值，先将第５步的结果double型转换为整型（因为赋值运算左边变量y为整型），即将double型数据的小数部分截掉，压缩成int型，然后进行赋值。
　　以上步骤中的类型转换都是Ｃ语言编译系统自动完成的。

自动转换遵循以下规则：

1)        若参与运算量的类型不同，则先转换成同一类型，然后进行运算。

2)        转换按数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低。如int型和long型运算时，先把int量转成long型后再进行运算。

     a.若两种类型的字节数不同，转换成字节数高的类型

b.若两种类型的字节数相同，且一种有符号，一种无符号，则转换成无符号类型

3)        所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算。

4)        char型和short型参与运算时，必须先转换成int型。

5)        在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度，丢失的部分按四舍五入向前舍入。

 

隐式转换 

隐式类型转换分三种，即算术转换、赋值转换和输出转换。
1．算术转换
进行算术运算（加、减、乘、除、取余以及符号运算）时，不同类型数招必须转换成同一类型的数据才能运算，算术转换原则为：
在进行运算时，以表达式中最长类型为主，将其他类型位据均转换成该类型，如：
(1)若运算数中有double型或float型，则其他类型数据均转换成double类型进行运算。
(2)若运算数中最长的类型为long型．则其他类型数均转换成long型数。
(3)若运算数中最长类型为int型，则char型也转换成int型进行运算。算术转换是在运算过程中自动完成的。
2．赋值转换
进行赋值操作时，赋值运算符右边的数据类型必须转换成赋值号左边的类型，若右边的数据类型的长度大于左边，则要进行截断或舍入操作。
下面用一实例说明：
      char ch;
      int i,result;
      float f;
      double d;
      result=ch/i+(f*d-i);
(1)首先计算 ch/i,ch → int型，ch/i → int型。
(2)接着计算 f*d-i，由于最长型为double型，故f→double型，i→double型，f*d-i→double型。
(3)(ch/i) 和(f*d-i)进行加运算，由于f*d-i为double型，故ch/i→double型，ch/i+(f*d-i)→double型。
(4)由于result为int型，故ch/i+(f*d-i)→double→int，即进行截断与舍入，最后取值为整型。
3．输出转换
在程序中将数据用printf函数以指定格式输出时，当要输出的盐据类型与输出格式不符时，便自动进行类型转换，如一个long型数据用整型格式(%d)输出时，则相当于将long型转换成整型(int)数据输出；一个字符(char）型数据用整型格式输出时，相当于将char型转换成int型输出。
注意：较长型数据转换成短型数据输出时，其值不能超出短型数据允许的值范围，否则转换时将出错。如：
      long a=80000;
      printf("%d",a);
运行结果为14464，因为int型允许的最大值为32767，80000超出此值，故结果取以32768为模的余数，即进行如下取余运算：
      (80000-32768)-32768=14464;
输出的数据类型与输出格式不符时常常发生错误，如：
      int d=9;
      printf("%f",d);
或
      float c=3.2;
      printf("%d",c);
将产生错误的结果。

 

 

同一句语句或表达式如果使用了多种类型的变量和常量（类型混用），C 会自动把它们转换成同一种类型。以下是自动类型转换的基本规则：

      1. 在表达式中，char 和 short 类型的值，无论有符号还是无符号，都会自动转换成 int 或者 unsigned int（如果 short 的大小和 int 一样，unsigned short 的表示范围就大于 int，在这种情况下，unsigned short 被转换成 unsigned int）。因为它们被转换成表示范围更大的类型，故而把这种转换称为“升级（promotion）”。

      2. 按照从高到低的顺序给各种数据类型分等级，依次为：long double, double, float, unsigned long long, long long, unsigned long, long, unsigned int 和 int。这里有一个小小的例外，如果 long 和 int 大小相同，则 unsigned int 的等级应位于 long 之上。char 和 short 并没有出现于这个等级列表，是因为它们应该已经被升级成了 int 或者 unsigned int。

      3. 在任何涉及两种数据类型的操作中，它们之间等级较低的类型会被转换成等级较高的类型。

      4. 在赋值语句中，= 右边的值在赋予 = 左边的变量之前，首先要将右边的值的数据类型转换成左边变量的类型。也就是说，左边变量是什么数据类型，右边的值就要转换成什么数据类型的值。这个过程可能导致右边的值的类型升级，也可能导致其类型降级（demotion）。所谓“降级”，是指等级较高的类型被转换成等级较低的类型。

      5. 作为参数传递给函数时，char 和 short 会被转换成 int，float 会被转换成 double。使用函数原型可以避免这种自动升级。