C语言 算术转换 unsigned signed int

在C语言中，如果运算符的两个操作符不相同，那么它们之间对进行一定的算术转化，然后再进行运算操作。说明这个规则之前，先看一个例子

int x = -1;int y = 5;unsigned int z = 5;if(x < y)printf("true ");elseprintf("false ");if(x < z)printf("true ");elseprintf("false ");

大多数初次接触这个问题的人可能觉得输出结果应该是true true，实际上在编译器中的结果应该是true faluse

第一个true没有任何问题，而第二个却让人疑惑，-1<5是公认的，那为何unsigned 5的却变成false了呢？

事实上-1仍然是-1，5仍然是5，只是编译器默认的算术转化规则导致的。

根据现象推本质，我们猜测是因为-1被转化成了unsigned int ，也就是一个非常大的正数，所以它比5要大。实际就是这样，当int和unsigned比较的时候，int会被转化为unsigned型

再看下面这个：

if(x < (unsigned int)5)printf("-1 is less than int 5");if(x < (unsigned short)5)printf("-1 is less than short 5");

有了上面的例子做参考，我们可以知道"-1 is less than int 5"是不会打印的，后一句呢？

运行结果是"-1 is less than short 5"，后面一句被打印出来了。这里有一个很有趣的情况，(unsigned int)5和(unsigned short)5 无疑是相等的，但和-1相比较它们又“不等了”

由上面两个例子可以一窥“算术转化”的规则，基于记忆，我们一般认为“数据类型一般朝着浮点精度更高，长度更长的方向转换，整型数如果转换为signed不会丢失信息，就转换为signed，否则转换为unsigned”

在ANSI C（区别于K&R C）中，转换规则是这样的

如果一个数是long double，那么另一个数也被转换为long double，其次是double，再次是float；(语句意思同前一句，这里简化说明)

否则进行整型升级：同上面一样，首先如果一个数是unsigned long int，那么另一个数也被转换为unsigned long int

其次，对于long int 和 unsigned int, 将后者转化为long int(int 是16位)，或将两者都转化为unsigned long int(int 是32位)，即一种类型能不能完全表示另一种类型

再次，有long int 则转化为该类型

再再次，有unsigned int 则转化为该类型

如果都不属于，则都做int处理，即将short char都提升为int

 

依照这个规则，上述运行结果就可以解释了，主要问题是unsigned int 与int型的比较，结果可能超出预期，一般情况下，编译器是会给出警告信息的：

warning C4018: “<”: 有符号/无符号不匹配

 

----后话

也许有人会说，深究这个根本没有必要，程序中用强制类型转换就没有问题的。的确是这样，养成好的编程习惯，许多问题都能解决

要注意的是，常用的sizeof返回的就是unsigned int 型，如果将它的返回值与0比较没有问题，但是如果想当然地认为把0换成-1也一样的话，就很危险了。这也许不能算作是程序编写的bug，应该是C默认转换规则的bug