2021/08/25
无意中发现这个问题,简单来说,C语言进行基本算术运算时,会将各整型强制提升至int型在进行计算。但PM+编译不支持,代码举例
unsigned char i = 255;
unsigned char j = 255;
unsigned short k = 0;
k = i * j; // 正确计算值应该为 65025即0xFE01,但实际得到的值为0x0001
k = i + j; // 正确计算值应该为 510即0x01FE,但实际得到的值为 0x00FE
/** 下面是正确的写法 **/
k = (unsigned short)i * j; // 计算正确,采用强制类型转换
k = (unsigned short)i + j; // 计算正确,采用强制类型转换
可以看出PM+在处理运算时,并没有进行整型提升。
随后测试IAR for ARM, IAR for 78K0,IAR for STM8, CodeWarrior 5.2 和 CodeWarrior10.6这5款编译器,均可以支持整型提升,得到正确的计算数据。
<aside> 💡 整型提升是 C 程序设计语言中的一项规定:在表达式计算时,各种整形首先要提升为 int 类型,如果 int 类型不足以表示则要提升为 unsigned int 类型;然后执行表达式的运算。
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<aside> 💡 扩展阅读:
自动转换遵循以下规则:
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。
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
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。
char 型和 short 型参与运算时,必须先转换成 int 型。
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 fd-i,由于最长型为 double 型,故 f→double 型,i→double 型,fd-i→double 型。
(3)(ch/i) 和 (fd-i) 进行加运算,由于 fd-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:
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)”。
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。
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。
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。
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。
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