深入C语言学习笔记——类型与类型转换

（一）数值类型

1.数值类型转换，在C中的格式为 (type)var;C++里面允许 type(var);

2.类型转换遵循如下准则：

(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，(un)signed char 和 (un)signed short 会被转换成 (un)signed int，float 会被转换成 double。使用函数原型可以避免这种自动升级。

(6)有符号与无符号之间相互转换时遵循“位扩展原则”。

(7)一般平台都有全套的MOV指令来解决不通长度、不同符号的数据类型转换；因此利用强制类型转换一般都能获得正确的截断值；而利用指针类型转换后再取值的方式则不然，那样只是换了一种对内存访问的方式，所以取得的值往往不对。

3.编译器接受一些类型指导，如常数宏定义可以加后缀 U/L 来指定为无符号以及(强制)长整型。

==========================================================================

（二）数组、枚举与结构体

1.定义数组时的长度值C中必须是数值，可以用宏定义，C++允许常量；

2.多维数组a[2][3] 的含义是2个长度为3的一维数组。内存组织为:

|a[0][0] a[0][1] a[0][2]| |a[1]a[0] a[1][1] a[1][2]|

3.unoin支持用不同的访问方式访问同一个内存，典型应用大小端：

union _st{
    int i;
    char ch;
}*st;

st->i = 1;
//std-> ch = 1 too

==========================================================================

（三）sizeof与指针运算

1.首先sizeof是一个关键字，其值是在编译时计算的。

sizeof(char)	1
sizeof(short)	2
sizeof(int)	4
sizeof(float)	4
sizeof(long)	4
sizeof(double)	8

结构体的长度相对复杂一些，涉及到内存对齐的问题，主要遵循三个准则：

(1)结构体的每个成员都按照一个2^N 的地址对齐，N取决于成员类型，如char N=0

short N = 1, int N = 2;此外如果用pragma pack(n) 定义了对齐参数n，那么N是默认值和n之间较小的一个。

(2)结构体的总大小必须是最大尺寸成员的整数倍，这是为了保证结构体数组能够对齐；

(3)如果有结构嵌套有结构体成员，那么这个结构体成员对齐的N数值是他自己尺寸最大的成员的N。

需要注意的是，如果成员是数组，那么相当于所有数组元素依次排列。举几个例子：

struct _st1{
 char a;
 int b;
};//sizeof(_st1) = 1 + (3) + 4 = 8

struct _st2{
 char a;
 char b;
 short c;
 int d;
};//sizeof(_st2) = 1 + 1 + 2 + 4 = 8

struct _st3{
  char a[2];
  _st2 b;
  double c;
  char d;
};//sizeof(_st3) = 1 + 1 + (2) + 8 + (4) + 8 + 1 = 25 -> 32

2.指针的运算，如相加、相减等等运算等要和指针对应的类型尺寸挂钩，如：

int a;

int *p = &a;
//p = 0xC10000
p++;
//p = 0xC10004
int *q = &a;

int d = p - q;
//d = 1

int b[10];
int *pb = b;

//b @ 0xC20000
pb = (int *)((int)b + 1)
////pb = 0xC20001 &b[0] + 1
pb = (int *)(b + 1);
//pb = 0xC20004 &b[0] + sizeof(int)
pb = (int *)(&b + 1);
//pb = 0xC20028 &b[0] + sizeof(b)

3.数组或者都可以用一种p[n]的方式访问，这个表达式完全等价于*(p + n * sizeof(p)) ,对于二维数组p[m][n] 则等价于*(p + m * sizeof(p) + n *

sizeof(p[]))，注意要严格按照第2条中的规则计算地址。