符号扩展

最近由于工作需要展望性地研究了一下64位编程。无非就是一些int，long和pointer间转换时的注意事项。如果就兴趣的话可以去搜索一下ILP32和LP64数据模型的相关知识。我略有小得的却是间接地对基本类型间的相互转换加深了认识。这里我想说一下符号扩展的问题。符号扩展不只是在64位编程时应该注意的问题，在32位编程时同样需要注意。请先看下面的例子：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
 char c = 1<<7;
 short s;
 s = c;
 printf("%d/n",s);
 return 0;
}

由于c是有符号char类型，值是-128，s是有符号short类型，把c赋值给s后，程序输出-128似乎是理所当然的。
那么我们把c改成无符号数，程序变成如下：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
 unsigned char c = 1<<7;
 short s;
 s = c;
 printf("%d/n",s);
 return 0;
}

c是无符号char类型，值是128，s是有符号short类型，把c赋值给s后，程序输出128似乎是也理所当然的。
当我们让c是有符号的，s是无符号的时候，程序变成如下：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
 char c = 1<<7;
 unsigned short s;
 s = c;
 printf("%d/n",s);
 return 0;
}

此时程序输出65408，这是为什么呢？原因就在于符号扩展。

让我们来对比一下这3个程序中的c与s的16进制值：

    程序1    程序2     程序3
c  0x80     0x80       0x80
s  0xff80   0x0080  0xff80

当负的有符号char转换成有符号short时，符号位要进行扩展，即扩展位是全1而不是全0。
那么 对于程序3，为什么有符号char转换成无符号short也进行了符号扩展呢？其实这里也是有规则的：
当有符号char转换成无符号short时，有符号char首先转换成有符号short，再转换成无符号short。
这样问题才算清晰了，无符号0xff80的值即是65408。

上述规则对于char到long,short到long的转换都是适用的。