关于C语言算术表达式中“寻常算术转换”的问题(转)

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关于C语言算术表达式中“寻常算术转换”的问题(转) [复制链接]

在c语言算术表达式的编译过程中，有一个“寻常算术转换”的问题，大多数情况下，教材中并没有做具体的有意义的说明，在实际应用中，如果不注意这个问题，可能会产生严重的后果！一下以实例做一个说明，希望引起大家的注意。

1、C语言算术表达式“寻常算术转换”

        由于“历史”（搞笑，C语言弄出来不过几十年而已，好意思谈历史？）的原因，C语言算术表达式在编译过程中会对参入运算的对象做“寻常算术转换”，按照ANSIC标准的说法，大致的描述是这样的：

当执行算术运算时，如果操作对象的类型不同，就会发生数据类型转换。对于双目运算符而言，两个运算对象的类型都转换为精度高的那个对象的类型。数据类型转换的一般规则是：浮点朝着精度更高、长度更长的方向转换，整型（char，short，int）运算对象如果转换为signed int类型不会丢失信息，就转换为signed int类型，否则转换为 unsigned int类型（详细表述请参考ANSIC规范）。

    严重建议你注意：整型运算对象（char，short，int）的转换规则！由于在很多系统中，long类型与int类型长度不同，比如在C51中，long是32位的，而int是16位的，就有可能因“想当然”而出现错误！在C51编译环境KEIL里，仿真运行下面的例子，x==？

unsigned long x=0x00123456;

x |= (0xe8<<24);

... ...

想当然的结论：x==0xe8123456

想当然的"当然"：“x |= (0xe8<<24);”等价于“x =x | (0xe8<<24);”，按照“寻常算术转换”规则，0xe8被转换为unsigned long类型了，所以x==0xe8123456

但实际上上述结论是错误的。正确的结论是：x==0x00123456

原因分析：C编译器首先考虑的是子算术表达式（子表达式也是表达式）“(0xe8<<24)”！双目运算符“<<”的两个运算

对象都是“没有显式类型说明的”常数，于是按照“整型（char，short，int）运算对象如果转换为signed int类型不会丢失信息，就转换为signed int类型，否则转换为 unsigned int类型”的规则，0xe8转换为16位的0000 0000 11101000B，左移24位以后就变成0000 0000 0000 0000B了！

然后这个16位全0的数与32位的x做 “|”运算， 16位全0转换为24位全0而已！

假定希望把一个字节常量0xe8“装配”到32位的x最高8位上，正确的做法应该是怎么样的呢？这样写就行了：

unsigned long x=0x00123456;

x |= ((unsigned long)0xe8<<24);

或者，几乎没有可移植性的写法（显然也就严重的不推荐！！！！）

unsigned long x=0x00123456;

x |= (0xppppqqe8<<24);    //0xpppp=0x0001~0xffff, 0xqq=0x00~0xff

说明一下这个严重不推荐的写法以说明问题的本质：

0xppppqqe8的形式，最小的数是0x000100e8，最大的数是0xffffffe8，不管咋样，在C51里都必须用32位表示才行，所以<<24不会变成0了！

以下是从前日志里一个实际的例子，用于2M字节Flash芯片的读访问，其中的变量address是unsigned long类型的，它的低端三个字节用于存放字节地址，最高端字节存放“连续读”命令0xe8。

void Flash_Read(ulong address, char* buf, uint nbytes)
{
    uchar i;

    AT45161_CLK = 1;
    AT45161_CS(0);
    address |= ((ulong)0xE8<<24);   //注意ulong强制类型转换!
    for(i=0; i<4; i++)                      //4字节命令/地址
        Flash_Byte_Write((address>>(24-8*i))&0xff);
    for(i=0; i<4; i++) Flash_Byte_Write(0xff); //4字节填充位
    while(nbytes--) Flash_Byte_Read(buf++);
    AT45161_CS(1);
}

参考文献：C专家编程（Expert C Programming） 【美】Peter Van Der Linden 人邮出版社

gaoyang9992006

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