这道题有“圈套" 基础不好很容易上套!

今天给大家带来一道中国台湾某著名cpu生产公司的面试题。

储备知识

1

要看懂今天的代码需要一点储备知识。

// C语言的符号意义

~ 按位取反 例如  ~（111b）= (000b)
>> 按位右移 例如 （0011b）>>2 = (0000b)
~、>>、+ 的优先级排序 ~ 大于 + 大于 >>  优先级越高的运算符越先执行

2

题目及分析

话不多说上代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned char a = 0xa5;
unsigned char b = ~a>>4+1;
printf("b=%d\n",b);
return 0;
}

你算出的结果是什么？

估计大部分的朋友算出的结果都是2。

初步分析

让我们一起来看一下，大致分析这个代码，可以发现这个代码考察了两个知识点：

一是数据类型转换问题

二是运算符的优先级问题

unsigned char b = ~a>>4+1;

上面这行代码，~的优先级最高，首先肯定是对a进行按位取反，然后是+的优先级较高，所以执行4+1 =5，最后执行右移操作。

因此上面的代码等价于:

unsigned char b = [(~a)>>(4+1)] = (-a)>>5 ;

也就是先对a进行逐位取反，~0xa5 = ~ (1010 0101b) = 0101 1010b = 0x5a

再右移5位得到0x2。结果算出来是2？

让我们直接运行代码来查看结果：

怎么回事？答案并不是预期中的2，b忽然等于250！，这是为什么呢？

隐式数据类型转换和整值提升

unsigned char b = ~a>>4+1;

让我们再来仔细观察上面这行代码，发现出现了不同类型之间的运算：a的数据类型是char，4和1的数据类型没有指定，c语言编译器会默认其为int类型。

相信大家都知道，在C语言的运算过程中，如果运算符两边的数据类型不一致，编译器会自动进行隐式数据类型转换。

这种数据类型转换总体来说比较复杂，但是总体遵循这个原则：尽量避免数据精度损失

上面的原则意味着什么呢？

如果运算符两边的数据类型不一致，编译器总是尽量往较宽的数据类型进行转换。

如果计算过程中的计算数不是浮点数，那么他们肯定都是整型，编译器一般会将所有小于int类型宽度的数据类型提升到int，这种现象被称为“整值提升”

进一步分析

unsigned char b = ~a>>4+1;

知道了整值提升，让我们再来重新看看上面这行代码：

a是unsigned char，数据宽度小于 int，所以编译器在对a进行按位取反操作之前，会先将a的数据类型提升至int。

不同机器上，int的数据宽度不同，在我的机器上int的大小是4个字节。

因此将a进行数据类型转换后，a = 0x 00 00 00 a5 ，按位取反以后就是 ~a = 0x ff ff ff 5a,然后再按位右移5位(高位自动补0)，得到的就是0x07 ff ff fa ,在将该数值复给b的时候，因为b的数据类型是 char，只有一个字节，因此会发生数据截断，只有最低位字节保留下来了，也就是 0xfa = 250。

总结

通过这道题，大家可以发现，如果对c语言的隐式数据类型转换不熟悉，就很容易上套。

另外，运算符的优先级还是比较难记的，建议还是使用括号明确执行顺序。