c - C 中大小整数的算术和按位操作

Question

当您进行基本算术和按位运算时，我对 C 语言如何处理不同大小的整数有点困惑。如果在这种情况下会发生什么:

int8_t even = 0xBB;
int16_t twice = even << 8;
twice = twice + even; 

如果我采取另一种方式并尝试将 16 位 int 添加到 8 位怎么办？普通的 int 声明是动态的吗？为什么我要指定尺寸？当我添加两个都是 0xFF 的 8 位整数时会发生什么？

Answer 1

正如我在评论中提到的，在算术过程中所有内容都至少提升为 int。

这是一个示例程序来演示:

main(){
    struct {
        char x : 1;
    }t;
    t.x = 1;
    int i = t.x << (sizeof i * 8 - 1);
    printf("i = %x\n",i);
}

t.x 只有一位，但在此操作中，它会一直提升为整数以给出输出:

i = 80000000

另一方面，如果我们添加行

long long j = t.x << (sizeof j * 8 - 1)

gcc 给了我警告:

warning: left shift count >= width of type [enabled by default]

如果我采取另一种方式并尝试将 16 位 int 添加到 8 位怎么办？

所有算术都将以整数精度(可能是 32 位)完成，然后结果的底部 8 位将存储在 8 位数字中。

普通的 int 声明是动态的吗？

没有。它在实现上是固定宽度的(在您的实现上可能是 32 位)。

为什么我要指定尺寸？

也许您有空间限制。也许你的算法是为了处理特定大小的整数而设计的。也许您确实想处理 uint16_t (Z_65536) 提供的某些模字段。

当我添加到都是 0xFF 的 8 位整数时会发生什么？

这里的提升并不重要，8位结果将是0xFE。如果您要将结果存储在 16 位数字中，则结果将为 0x1FE(除非您的实现中的 int 只有 8 位。除了某些深奥的嵌入式应用程序之外，这种情况极不可能发生)。

编辑

我在这里写了关于无符号约定的内容，因为您将数字表示为 0xFF 似乎是指无符号数字(在 K&R C 中 0xFF 实际上是一个无符号文字)。如果您实际上指的是有符号的 8 位值 0xFF(相当于 -1)，那么您的问题就变得微不足道了。无论整数有多大，它都应该始终能够表示 -1，以及 -1 + (-1) = -2 (实际上只需要两位来表示这些数字)。