C语言中的数据类型及其转换

计算机中的数据类型
整型数据之间的转换
int、float、double之间的转换

计算机中的数据类型

计算机中的数据以二进制的形式存储在寄存器或存储器中。

机器怎么知道这些数据是定点数还是浮点数？

如果是定点数，是有符号数还是无符号数？

事实上，汇编语言中的数据类型取决于指令操作码。

存储在寄存器、存储器中的操作数本身没有数据类型，对该数进行何种数据类型的操作完全取决于指令。同一个操作数，既可以当作有符号数，也可以当作无符号数；既可以是定点数，也可以是浮点数。

高级语言具有数据类型，下面以C语言为例子介绍。

C语言中整型变量的取值范围：

以char（8位）型变量为例

无论是无符号数还是有符号数，C语言程序并不检测数据在加、减、乘等运算中产生的溢出现象。程序员应尽量避免出现这种情况，所编制的应用程序应具有对溢出进行判断的功能。

C语言中不同类型的数据可以互相进行强制类型转换。基本转换原则是尽量保持数的真值不变。

C语言中数据类型转换包括：

整型数据之间的转换
int、float、double之间的转换

整型数据之间的转换

char、short、int、long 这4种整型数据的表示范围不一样，很可能数据转换后精度缺失，此时就只能尽量保持转换前后的机器码相同或机器码部分相同。

C语言中整型数据的转换包括：

相同字长之间的转换
小字长转大字长
大字长转小字长

相同字长之间的转换

以char类型为例：

有如下C语言程序段：

short si = -32767;

unsigned short usi = si;

执行上述两条语句后，usi的值为（D）。

A. -32767

B. 32767

C. 32768

D. 32769

【2019年题13】考虑以下C语言代码：

unsigned short usi = 65535;

short si = usi;

执行上述程序段后，si的值为（A）。

A. -1

B.-32767

C.-32768

D.-65535

小字长转大字长

原数据为无符号类型，进行0扩展

原数据为有符号类型，进行符号扩展

【2012年题13】假定编译器规定int和short类型长度分别为32位和16位，执行下列c语言语句

unsigned short x = 65530;

unsigned int y = x;

得到y的机器数为（B）。

A. 0000 7FFAH

B. 0000 FFFAH

C.FFFF 7FFAH

D. FFFF FFFAH

大字长转小字长

一般情况下：编译器会将机器码截短处理

表示范围缩小
很可能出错

整型数据之间的转换对比总结：

int、float、double之间的转换

int、float、double之间也可以进行强制类型转换。

上述3种类型数据的机器码并不相同（int型数据是32位有符号整数，用补码表示；float和double型数据分别是32位和64位浮点数，它们的阶码用移码表示、尾数用原码表示）。

上述3种类型数据的表示范围和精度也不相同。

因此在转换过程中编译器只能保证数值尽量相等，大多数情况下只是近似值。下面，我们讨论以下几种转换情况。

float->double， double->float， float/double->int， int->float，int->double

float->double

由于double型数据的阶码和尾数的位数都比float型大，因此其表示范围更大、精度更高，转换后的double型数据与原float型数据的值完全相等。

double->float

大数转换：可能发生溢出。例如：double d=1234567890123456; float f =(float)d;
高精度数转换：发生舍入。例如：double d=1.123456789；float f (float) d;

float/double->int

小数部分：向0方向截断
大数转换：可能发生溢出

int->float

两种类型都是32位，各自的数据组合（状态）数量相同，但二者在数轴上表示的数据并不完全重叠。

由于float型浮点数的尾数包括隐藏位在内共24位，当int型数据的高8位（24～31位）数据为非0时，无法精确转换成24位浮点数的尾数，此时发生精度溢出。

int->double

double型数据的尾数包含隐藏位在内有53位，可以精确表示所有32位整数。

总结：

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