问C=a+b与隐式转换

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首先，您应该知道，在C中，标准类型对于标准整数类型没有特定的精度(可表示值的数目)。它只需要对每种类型的最小精度。这些结果导致了以下典型的位大小，标准允许更复杂的表示：

• char：8位
• short：16位
• int：16 (!)比特
• long：32位
• long long (自C99)：64位

注意:在limits.h中给出了实现的实际限制(这意味着一定的精度)。

第二，执行操作的类型取决于操作数的类型，而不是赋值左侧的类型(因为赋值也只是表达式)。为此，上面给出的类型按转换等级排序。秩小于int的操作数首先被转换为int。对于其他操作数，级别较小的操作数转换为另一个操作数的类型。这些是常用算术变换。

您的实现似乎使用了与unsigned short相同大小的16位unsigned short，因此a和b被转换为unsigned int，操作以16位执行。对于unsigned，该操作执行模块65536 (2到16的幂)--这称为环绕(这是而不是签名类型所需的！)。然后将结果转换为unsigned long并分配给变量。

对于gcc来说，我认为这是为PC或32位CPU编译的。为此，(unsigned) int通常有32位，而(unsigned) long至少有32位(必需)。因此，这些操作没有包装。

注意:对于PC，操作数被转换为int，而不是unsigned int。这是因为int已经可以表示unsigned short的所有值；不需要unsigned int。这可能导致意外的(实际上:实现定义的)行为，如果操作的结果溢出signed int！

如果需要定义大小的类型，请参见stdint.h (自C99)中的uint16_t、uint32_t。这些是具有适合您的实现的适当大小的类型的typedef。

您还可以强制转换一个操作数(不是整个表达式！)对结果的类型：

unsigned long c = (unsigned long)a + b;

或者，使用已知大小的类型：

#include <stdint.h>
...
uint16_t a = 60000, b = 60000;
uint32_t c = (uint32_t)a + b;

注意，由于转换规则，转换一个操作数就足够了。

更新(感谢@chux)：

上面所示的铸造没有问题。但是，如果a的转换级别大于类型广播，则可能会将其值截断为较小的类型。虽然可以很容易地避免这种情况，因为所有类型都是在编译时已知的(静态类型)，另一种方法是用所需类型中的一个进行乘法：

unsigned long c = ((unsigned long)1U * a) + b

这样，就可以使用cast或a (或b)中给出的类型的更大级别。任何合理的编译器都会消除乘法运算。

另一种方法，即使不知道目标类型名称，也可以使用typeof() gcc扩展来完成：

unsigned long c;

... many lines of code

c = ((typeof(c))1U * a) + b

a + b将被计算为unsigned int (分配给unsigned long的事实与此无关)。C标准要求这个和将围绕模“1加上最大的无符号可能”。在您的系统上，它看起来像一个unsigned int是16位，所以结果是计算模块65536。

在另一个系统中，int和unsigned int看起来更大，因此能够容纳更大的数字。现在发生的事情非常微妙(确认@PascalCuoq)：因为unsigned short的所有值在int中都是可表示的，a + b将被计算为int。(只有当short和int具有相同的宽度，或者以其他方式不能将unsigned short的某些值表示为int时，才会将和计算为unsigned int。)

尽管C标准没有为unsigned short或unsigned int指定固定大小，但您的程序行为是很好定义的。但请注意，对于有符号类型，这是而不是 true。

最后，您可以使用uint16_t、uint32_t等大小类型，这些类型如果得到编译器的支持，则保证具有指定的大小。

在C中，char、short (及其无符号耦合器件)和float类型应该被视为“存储”类型，因为它们是为优化存储而设计的，但不是CPU所喜欢的“本地”大小，而从不用于计算。

例如，当您有两个char值并将它们放在表达式中时，首先将它们转换为int，然后执行操作。原因是CPU在int中工作得更好。对于总是隐式转换为double以进行计算的double，也会发生同样的情况。

在您的代码中，计算a+b是两个无符号整数的和；在C中，无法计算两个无符号短路的和。您可以做的是将存储在一个没有签名的短消息中，最后结果，由于模块化数学的特性，它将是相同的。