c - 我真的不知道为什么移位在一种情况下有效，但在另一种情况下无效

Question

所以我正在做一些位移，我遇到了以下问题，如果能得到答案，我将非常感激:

作为参数，我可以传递 1 个字节的大小。

前 4 位代表一个分子。 最后4位代表分母。

以下代码有效并给出正确的输出:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    for(int i = 1; i < argc; i++)
    {
        unsigned char numerator = atoi(argv[i]);
        numerator = (numerator >> 4);
        numerator = (numerator << 4);

        unsigned char denominator = atoi(argv[i]);
        denominator = (denominator << 4);
        denominator = (denominator >> 4);
        printf("%d/%d\n", numerator, denominator);
    }

    return 0;
}

但是如果我像这样替换位移部分，分母给出与分子相同的输出:

unsigned char numerator = atoi(argv[i]);
        numerator = (numerator >> 4) << 4;

unsigned char denominator = atoi(argv[i]);
        denominator = (denominator << 4) >> 4;

示例输入为:

./test 1
./test 16

给出的输出:

0/1
16/16

预期输出:

0/1
16/0

提前感谢任何形式的帮助。

Answer 1

在 C 中计算算术表达式时，任何小于 int 的整数类型晋升为int在执行计算之前。

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所以这段代码:

unsigned char denominator = atoi(argv[i]);
denominator = (denominator << 4);
denominator = (denominator >> 4);

结果如下(每个框代表4位，框内文字为十六进制数字):

注意赋值 denominator = (denominator << 4);强制编译器将值转换回 unsigned char .然后在下一行代码中，编译器需要提升 unsigned char返回 int .

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但是这段代码:

unsigned char denominator = atoi(argv[i]);
denominator = (denominator << 4) >> 4;

跳过转换回unsigned char第二次晋升为int .所以顺序是:

请注意，最终值与原始值相同，因为移位是使用 32 位执行的，并且没有从 32 位值的左侧移出任何内容。

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分子没有同样的问题。因为分子先右移，所以右边的位会丢失。促销至int对结果没有影响。这是分子的顺序: