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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简介: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。

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

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