为什么在我的情况下不会发生整数提升？

Question

#include <stdio.h>

void main()
{
    unsigned char a = 0xfb;
    char b = 0xfb;
    printf("case1 : %d, %d", a, b); // case1

    char x=90, y=60, z=100, h;
    h = x*y/z;
    printf("\ncase2 : %d", h);      // case2

    int m = 32768, n = 65536, o = 2, i;
    i = m*n/o;
    printf("\ncase3 : %d", i);      // case3
}

result

case1 : 251, -5
case2 : 54
case3 : -107341824

在 case1 中，标识符 b 被编译为 -5，这不是语法错误，认为 char 只接受 -128~127 值。那么，第一个问题是标识符b在翻译结束时首先保存为int数据类型？（翻译结束时，b将保存为char。）

在 case2 中，x,y 被提升为 int。所以 h 有正确的结果值。但在 case3 中，m、n 不会被提升为 unsigned int（也许）。标识符 I 没有普通值（2^30）。 C99 这么说

如果一个int可以表示原始类型的所有值，则将该值转换为一个int； 否则，将其转换为无符号整数。

基于C99，h的值是自然的，但是处理m*n/o是溢出的。这不自然，因为它反对 C99。这是我的第二个查询。

Answer 1

在case1中，标识符b被编译为-5，这不是语法错误 认为 char 只接受 -128~127 的值。所以，第一个问题是 标识符 b 首先在其末尾保存为 int 数据类型 翻译？（翻译结束时，b会保存在char中。）

在情况 1 中，变量 b 的初始化器，常量 0xfb，表示类型为 int 的值，值为 251（十进制）。在 C 抽象机器模型中，当初始化程序运行时，此值将转换为 b 的类型 (char)，对于块作用域变量，当执行到达该声明时（而不是在翻译期间）。如果您的实现中char 的范围确实是-128 - 127，那么您已经签署了不能代表初始化器值的chars，从而导致实现定义的行为。

因此，再次引用抽象机器模型，nothing 在翻译结束时存储在b。它是一个块作用域变量，因此在执行到达其声明之前它不存在。翻译后的程序确实需要以某种方式存储b 的初始值，但C 并未指定它应该以何种形式存储。但是，在翻译或执行期间，b 绝不会包含 int 类型的值。

当printf 调用的参数被计算时，b 的值被读取然后转换为int（因为它是一个可变参数）。可以说，可以使用 %d 字段来打印它，但是如果您想确定打印转换前的值，那么您应该真正使用 %hhd 代替（尽管在您的情况下，这几乎当然打印相同的结果）。

在 case2 中，x,y 被提升为 int。所以 h 有正确的结果值。

更具体地说，在情况 2 中，x、y 和 z 的值提升为 int在评估表达式 x*y/z，每个操作都会产生一个int 结果。乘法不会溢出所选类型int，并且总体结果在char 类型的范围内，因此在分配给h 时应用到char 的转换并不显着。

但是在 case3, m, n 不会被提升为 unsigned int(maybe)。标识符 I 没有普通值（2^30）。

在情况 3 中，m、n 和 o 已经具有类型 int，因此它们不会被提升，并且算术表达式计算相同类型 (int) 的结果。子表达式m*n的结果不在int类型的范围内，所以会出现未定义的行为，按照标准的paragraph 6.5/5：

如果在评估过程中出现异常情况 表达式（也就是说，如果结果不是数学定义的，或者 不在其类型的可表示值范围内），行为 未定义。

这是真的

C99 [和 C11] 这么说

如果一个int可以表示原始类型的所有值，则将该值转换为一个int；否则，将其转换为无符号整数。

，但这在这里无关紧要。它是“整数提升”描述的一部分，它适用于表达式的操作数，基于它们的类型。

基于C99，h的值是自然的，但是处理m*n/o是 溢出。这不自然，因为它反对 C99。这是我的 第二个查询。

您似乎期望中间表达式m*n 将被评估以产生unsigned int 类型的结果，因此它不会溢出，但标准不支持这一点。通常的算术转换，包括整数提升，仅基于操作数类型的特征，包括它们的符号和值范围。接受通常算术转换的运算符（包括*）使用它们来确定所有操作数和结果的通用类型。

您的m 和n 已经是同一类型，并且该类型是int，不适用任何转换/促销活动。如果 m 和 n 的值不是它们的乘积（作为 int）未定义，则乘法的结果也将是 int。然而事实上，该操作溢出了int 类型，产生了未定义的行为。

Answer 2

在情况 1 中，使用大于 CHAR_MAX 的值 0xfb 初始化在您的平台上签名的 char 不是语法错误。效果是实现定义的，不出所料，0xfb 被转换为具有相同 8 位模式的值-5。 a 和 b 在作为变量参数传递给 printf 时被提升为 int，因为这是这种情况下的指定行为。

在情况 2 中，x、y 和 z 被提升为 int，因为在您的平台上，int 类型可以表示 char 类型的所有值。使用int 算术执行计算，产生54 的结果，它在char 类型的范围内，因此可以毫无问题地存储到h 中。 h 在传递给printf 时被提升为int。

在情况 3 中，m 和 n 不会被提升，因为它们已经具有类型 int。提升规则适用于每个操作数，而不适用于操作的结果，就好像它以任意精度执行一样：m*n 使用 int 算术执行，并且在您的平台上溢出，int 大概是 32 位宽。行为是未定义。碰巧结果是-2147483648，所以除以2 得到-107341824，但C 标准不保证这一点。

为了准确执行计算，至少m 或n 必须具有更大的类型或被强制转换为：i = (unsigned)m * n / o; 将在您的平台上生成107341824，但请注意int 类型可能少于 32 位。对于可移植表达式，您需要使用类型 unsigned long，它被指定为至少具有 32 个值位，用于转换和 i 的类型。

最后，main 应该定义为int main() 或int main(void) 或int main(int argc, char *argv[]) 或兼容的原型。 void main() 不正确。

Answer 3

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned char a = 0xfb;
    char b = 0xfb;
    printf("case1 : %d, %d", a, b); // case1

    char x=90, y=60, z=100, h;
    h = x*y/z;
    printf("\ncase2 : %d", h);      // case2

    unsigned long long int  m = 32768, n = 65536, o = 2,i;
    i = m*n/o;
    printf("\ncase3 : %llu", i);      // case3

}

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