“如果值可以用新类型表示”是什么意思？答案

【问题标题】：What does it mean by "if the value can be represented by the new type"?“如果值可以用新类型表示”是什么意思？
【发布时间】：2020-10-14 16:32:22
【问题描述】：

在 C11 标准中

6.3.1.3 有符号和无符号整数

1 当一个整数类型的值被转换为另一个整数类型时除 _Bool 以外，如果该值可以用新类型表示，则没有改变。

2 否则，如果新类型是无符号的，则将值转换为反复加或减一大于最大值可以用新类型表示，直到值在新类型。 60）

3 否则，新类型有符号，值不能代表其中；结果要么是实现定义的，要么是引发了实现定义的信号。

第一点，

我想知道第一点中的“如果值可以用新类型表示”是什么意思？两种整数类型可能具有不同的整数范围，但可以具有相同的位表示范围。（例如，unsigned int 和 int。）
位表示和整数值在转换前后都没有变化吗？

谢谢。

【问题讨论】：

如果值为 30000，并且您将其转换为 8 位有符号字符，则该新类型不足以容纳 30000 的值，因此该值不能由新的类型。
每个整数类型都有一个相关的可表示值范围。该范围之外的数学整数不能由该类型表示。例如，int8_t（如果实现支持）的范围为 -128 到 127。
如果您将UINT_MAX 存储在int 对象中，则结果将是实现定义的，或者可能会引发实现定义的信号。 “实现定义”意味着实现必须记录它实际做了什么，例如：gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/…
假设CHAR_BIT == 8（每字节8位），那么unsigned char可以表示0到255之间的值，signed char可以表示-128和127之间的值.
@AndreasWenzel signed char 不保证能够代表-128。

标签： c type-conversion integer

【解决方案1】：

C 标准没有规定整数的一种特定表示形式。虽然您可能遇到的大多数实现都对有符号整数使用二进制补码，但这并不能保证。它还允许一个补码，其中对数字取反意味着反转所有位（并且 not 像二进制补码那样加 1），或者在对数字取反意味着仅反转高位时使用符号和大小。

因此，标准语言讨论的是整数在转换时的值，而不是表示。

例如，假设 int 的范围为 -2³¹ 到 2³¹-1，unsigned int 的范围为 0 到 2^{32-1。如果您有一个值为 45 的 int 转换为 unsigned int，则该值可以用两种类型表示，所以现在您有一个值为 45 的 unsigned int。}

现在假设您的 int 的值为 -1000。该值不能在unsigned int 中表示，因此必须按照第 2 条中的规则进行转换，即将 2³² 添加到 -1000 以产生 2^{32 sup> - 1000 == 4294966296。现在在二进制补码表示中，值为 4294966296 的 unsigned int 和值为 -1000 的 int 恰好具有相同的表示形式，即十六进制的 FFFFFC18。这种等价性不适用于一个人的补码或符号和大小。}

因此，将数字转换为不同的类型可能会也可能不会更改表示形式，具体取决于实现。

【讨论】：