解释类型转换如何在C中从int到short的位级别上工作

如果2^31-1的二进制表示是01111111111111111111111111，那么当typecast转换为short时，该二进制数会发生什么变化？假设int为4字节，short为2字节

我写了一个测试程序，当typecast转换为short时，输出是-1。这是正确的吗？这是否意味着typecast to short只截断了16个最高有效位，留下11111111（带符号2的补码）

代码

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

void main()
{
        int x = sizeof(int);
        int y = sizeof(short);
        printf("%d, %d",x,y);

        int a = 2147483647;
        short b = (short)a;

        printf("\nad: %d",(int)a);
        printf("\nax: %x",(int)a);
        printf("\nau: %u",(int)a);

        printf("\nbd: %d",(int)b);
        printf("\nbx: %x",(int)b);
        printf("\nbu: %u",(int)b);
        printf("\n");
}

---

当您将

int

分配给

short

时，如果该值不能在

short

范围内表示（[-2^15，2^15-1]，在2的补码中），则结果是实现定义的

6.3.1.3有符号和无符号整数

将整数类型的值转换为其他整数类型时 除了_Bool，如果值可以用新类型表示，则 没有变化。否则，如果新类型是无符号的。。。否则 新类型已签名，且无法在其中表示值；任何一个 结果是实现定义或实现定义 信号升起

至于“实现定义”，这意味着行为取决于编译器、体系结构等。具体地说，正如您可能已经看到的，一个可能的结果是简单地丢弃高位。在这种情况下，这将导致

11111111111

另一个可能的结果是，它被“四舍五入”到范围内的最大值。在这种情况下，即

01111111

。但我记不清哪个实现是这样的

---

但无论如何，不要依赖于此。

C或任何其他语言中的任何整数都是以某些字节的形式存储的（如果使用32位C编译器，则C中有4个字节，通常

int

的大小取决于编译器），当您将其键入

short

并从内存中读取或分配给任何变量时，由于

short

指示编译器将值作为

short int

读取，因此只读取或分配较低的2个字节

在您的情况下，整数是二进制的

01111111111111111111111111

，因此，当类型转换为

short

时，它被读取为

11111111111111

（低2字节），这是

-1

的16位二进制表示（当然，如果它的

有符号short

，这是默认情况）

我的意思是，假设您在地址say

1234

存储了一个

int a=0x7fffffff

，那么

a

的内存表示形式将是：

 Memory Address:  1237     1236     1235     1234  
 Value:         01111111 11111111 11111111 11111111

当您将其作为

short

读取时，仅读取较低的2个字节（地址1235和1234）。
现在将它们读作

short

（或带符号的short）意味着您希望编译器将该数字的MSB视为符号位。因为

符号位=1

意味着它是一个负数，如果您知道2的补码格式（C编译器使用它来表示整数），那么二进制中的数字

11111111111

等于十进制中的

-1

另外，当您使用

%u

或打印

short int

值时，它将被视为

无符号

，MSB（这次）对幅值的贡献，而不是符号位

我还想补充一点：从

short

到

int

的类型转换
每当您像在中那样将

short

键入

int

：

short b = (short)a;
printf("\nbu: %u",(int)b);

符号位填充所有额外的高位，因此

11111111111111

变为

11111111111111111111

，在无符号十进制中为

4294967295

如果您尝试键入

01111111111111

而不是

11111111111

，那么它将被提升为

00000000000000000000111111111111

，因为符号位是

0

---

希望您能理解我的解释。

请您澄清一下“定义的实现”是什么意思。@JonSmith这意味着一个实现（编译器、体系结构等）可以决定它的功能。@JonSmith他基本上是指每个实现在许多方面都不同，这将定义这个问题的答案。不同的术语，如endianess或int和shortThanks，非常感谢。@JonSmith显然，是的，在您的特殊情况下。@H2CO3:谢谢您指出这一点！！我曾经在16位编译器上工作过，即使我犯了那个错误，我的错！！现在我已经改正了。妮特：这就是所谓的“铸造”。“类型转换”是指在电视或电影中看到同一演员扮演同一类型的角色。

short b = (short)a;
printf("\nbu: %u",(int)b);