有关于变量类型的隐含问题

在C编程的时候，经常遇到类型转换（强制类型转换和隐式类型转换）问题，比如无符号整型到短整型转换（位截断），无符号短整型到有符号整型的转换（位扩展）。如果不了解类型转换的内在原理，写好的代码可能会出现意想不到的问题。类型转换如果从变量的字节数量上来看，可以分为2类，位扩展和位截断：

1）位扩展

位扩展，通俗点表达就是字节少的变量转换为字节多的变量，比如short到int的转换。方法如下：

（1）有/无符号的待扩展变量到有/无符号目的变量转换

如果待扩展变量是有符号的，则用符号位进行填充，使得待扩展变量的字节长度与目标变量字节长度一致。然后，进行符号变换（如果待扩展变量与目的变量都是有符号，则不需要转换）。

如果待扩展变量是无符号的，则用符号“0”进行填充，使得待扩展变量的字节长度与目标变量字节长度一致。然后，进行符号变换（如果待扩展变量与目的变量都是无符号，则不需转换）。

short    x = -12345;unsigned ux = x;// ux = ?unsigned short y = 12345;int     sy = y; // sy = ?

有符号变量x是待扩展变量，无符号变量ux为目的变量。无符号变量y为待扩展变量，有符号变量sy为目的变量。

16位的x首先进行位扩展，扩展到32位后的16进制表示：0xffffcfc7。然后进行符号位变换，那么此时ux表示的值是无符号的（4294967296 - 12345 = 4294954951）

16位的y首先进行位扩展，扩展到32位后的16进制表示：0x00003039。然后进行符号位变换，那么此时sy表示的值是有符号的（12345 - 4294967296 = -4294954951）

2）位截断

（1）有/无符号的待截断变量到有/无符号目的变量的转换

将待截断变量先进行无符号变换（有符号的截断变量需要符号变换，而无符号变量则不需要）。如果目的变量的bit位数是k，而待截断变量的bit位数是w，则将无符号变换得到的无符号数对2^k取模运算，并将得到的无符号结果进行符号变换（如果目的变量是无符号的则不需要）。

int    x = -12345;short sx = (short)x; // sx = ?

在此例中，x的16进制表示为：0xffffcfc7，经过无符号变换后表示的数据为4294954951，该数据经过截断后表示的数据为0xcfc7，0xcfc7经过符号变换后得到数据-12345。看另外一个例子

int    x = 53191;short sx = (short)x; // sx = ?

x转换为4294967296+53191的无符号整数，取模2^16，得到53191的无符号的整数，进行有符号变换，得到52191-65536= -12345的有符号数。