C语言学习的问题

一.值中的类型转换

当赋值运算符两边的运算对象类型不同时,将要发生类型转换, 转换的规则是:把赋值运算符右侧表达式的类型转换为左侧变量的类型。具体的转换如下:
(1) 浮点型与整型
● 将浮点数(单双精度)转换为整数时,将舍弃浮点数的小数部分, 只保留整数部分。
将整型值赋给浮点型变量,数值不变,只将形式改为浮点形式, 即小数点后带若干个0。注意:赋值时的类型转换实际上是强制的。
(2) 单、双精度浮点型
● 由于C语言中的浮点值总是用双精度表示的,所以float 型数据只是在尾部加0延长为doub1e型数据参加运算,然后直接赋值。doub1e型数据转换为float型时,通过截尾数来实现,截断前要进行四舍五入操作。
(3) char型与int型
● int型数值赋给char型变量时,只保留其最低8位,高位部分舍弃。
● chr型数值赋给int型变量时, 一些编译程序不管其值大小都作正数处理,而另一些编译程序在转换时,若char型数据值大于127,就作为负数处理。对于使用者来讲,如果原来char型 数据取正值,转换后仍为正值;如果原来char型值可正可负,则转换后也仍然保持原值, 只是数据的内部表示形式有所不同。
(4) int型与1ong型
● long型数据赋给int型变量时,将低16位值送给int型变量,而将高16 位截断舍弃。(这里假定int型占两个字节)。
将int型数据送给long型变量时,其外部值保持不变,而内部形式有所改变。
(5) 无符号整数
● 将一个unsigned型数据赋给一个占据同样长度存储单元的整型变量时(如:unsigned→int、unsigned long→long,unsigned short→short) ,原值照赋,内部的存储方式不变,但外部值却可能改变。
● 将一个非unsigned整型数据赋给长度相同的unsigned型变量时, 内部存储形式不变,但外部表示时总是无符号的。

二.float类型%d输出 与 int类型%f格式输出

**************************float类型%d输出*********************************
float a=7.5f;

    如果用printf("%d",a);输出的是0。  
    但float型用%d输出是否一定是0呢,答案肯定不都是0;

    为什么 7.5 用%d输出的是0?分析如下:

    首先来了解下printf的输出格式,int 和 long int 都是32位的,用%d输出;float 、double都是%f输出,但 float 是32位的,double 是64位的,所以在参数传递的时候C语言统一将 float 类型数值传换为 double 类型再传入 printf 函数。如果是32位整型则输出格式为%lld。

    下面来讲一下  float a=7.5f ; printf("%d",a)输出为0的情况:

    %d只输出低32位的数据,并将这些32位二进制以十进制数输出,编译器首先将 7.5从float类型转换为double类型,7.5在内存中的存放方式是0x40f00000,转换成double类型在内存中的数据就是这个0x401e000000000000,这个内存数据可以很明显看出低32位全是0,而%d则只能截取到低32位,所以这个以%d输出7.5的数值当然是 0了。如大家不相信可以用%lld 输出看看,这个%lld就很读到低64位数据,读出的结果就是0x401e000000000000,在屏幕上看到一个很大的十进制数。

    如果我一定要输出7.5在内存中的存放方法怎么办呢?

    可以用printf("%d",*(int *)&a);这里做了一下处理,不是直接把a传进来,把a所在地址里的内容处理了一下,不管a是什么类型,只对地址进行操作,利用(int *)&a,将a所在地址中的内容0x40f00000直接当成 int 类型传给printf,int 的类型数据不会再转成double类型了,所以输出正常,这个只是针对浮点型数据只占低32位,如果输出64位还得用%lld格式控制输出。

    如果用printf("%d",(int)a),输出行不行,这个强制类型转换只针对a的数据类型进行转换,7.5转换 int 类型是7,而上面的*(int *)&a,是对内存中的实际存储数据进行操作,蔽开数据类型这一层面,只将这个数据0x40f00000直接转成int类型输出。而(int)a,要先看a的类型,C语言会根据所要数据类型,对内存存储的数据进行改变,以便可以用int类型正确解析内存数据。

    如果用printf("%d",(float)a),输出什么,输出的是0,这个只是将a的float类型还转成float类型,还是自动转成doube类型,传给printf函数。

    为什么float非要转成double类型呢,因为printf格式控制浮点型输出只有%f,所以统一按doube类型输出,不像整型有32位的%d或%ld,64位的有%lld,这就将32位整型和64位整型用不同的格式控制分开了,而%f则没有,所以printf输出的浮点数其实是统一遍历了64位内存,如果float传入printf没有进行转换,那么printf输出高32位数据将不可预知,printf输出结果也就不正确了,因此传入printf的浮点数都会被编译器隐含转成double类型。

******************int类型%f格式输出*******************************

    如果定义了int a=0x40f00000;用printf("%f",a)输出的结果是多少呢?

    答案是0,至少我们看的屏幕上显示的是0.000000,实际值可不是0啊,只是我们显示的精度只能有15位小数,而实际的数据可能很小很小,0.0000....000几百个0后会有几个有效数据,我们分析一下。

    首先C语言把a传进printf,因为a是整型,所以不会自动转成double型数据,直接将0x40f00000传进printf,而%f寻的是64位内存,也就是把0x0000000040f00000这个内存中的数据当成浮点型输出来,那浮点型的数据是多少呢,又是怎么存储的呢?

64位浮点数的存放方式:

    63位                 62~52位                 51~0位

    1个符号位        11个阶数                 52个尾数

    从0x0000000040f00000来看

    1)符号位是0,表示正

    2)阶数是0,表示-1023 + 1023 = 0,用指数表示:1.#*2^-1023,‘#’是代表尾数。

    3)尾数就是,0x0000040f00000

    4)浮点二进制表示

2#1.0000000000000000000001000000111100000000000000000000*2^(-1023),-1023次方可想而知有多小。

这就是为什么我们的int型数据用%f输出是0.000000的原因。

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