爲啥-1大於1，-1乘3卻不等於-3？直到了解C語言自動轉換原則後...

今天咱們由C語言的一個經典題目入手，跟你們聊聊C語言一個很是重要的規則，不要着急，讓咱們從-1大於1的例子提及。

unsigned int i=1;

signed int j=-1;

很簡單，無符號數i，有符號數j，比較i和j的大小，按照常理i是大於j的，可是實驗證實j>i，也就是說-1>1，爲何會這樣呢？

其實出現這個狀況的緣由就是C語言中的自動轉換原則，這也是今天咱們想給你們說的話題。在C語言中，若遇到無符號數和有符號數之間的操做，這時候會出現數據類型的提高現象，編譯器會自動把有符號數轉化爲無符號數來進行處理，所以i是1沒錯，但j卻不是-1了，而是變成了 4294967295。因此j>i了。

 

關於數據爲什麼是4294967295，咱們今天從數學的角度給你們分析一下，供你們參考。

首先你們知道無符號數unsigned int的表示範圍是：[0 4294967295 ]= [0 2147483647] U [2147483648 4294967295]，數學上稱爲值域。而有符號數int的值域是 [-2147483648—2147483647]。兩個區間的元素個數都是4294967296個。

由此看出，兩者的公共域是[0 2147483647]，因此有符號數int的[-2147483648 -1] 對應 unsigned int的[2147483648 4294967295]，這種一一對應的關係，數學上叫作映射。到這裏，數據的對應關係就一目瞭然了， -1 天然對應的就是 4294967295了。

由-1大於1的例子，咱們對C語言的自動轉換原則進行簡單總結。

通常來講，C語言存在4種狀況的自動轉換，也稱爲隱式轉換。

一、算術運算式中，低級類型轉換爲高級類型。（下面的圖對低級和高級進行了說明，你們能夠參考）

 

二、賦值表達式中，右邊表達式的值自動隱式轉換爲左邊變量的類型，並賦值給他。

三、函數調用中參數傳遞時，系統隱式地將實參轉換爲形參的類型後，賦給形參。

四、函數有返回值時，系統將隱式地將返回表達式類型轉換爲返回值類型，賦值給調用函數。

固然，以上狀況只是進行了通常的總結，有些細節尚未提到，好比字符必須先轉換爲整數，short必須轉換爲int，float型數據在運算時必須轉換爲double來提升運算精度等等，有興趣的能夠自行去了解學習。

瞭解自動轉換原則後，咱們再來看這個微軟面試題

#include<iostream>

using namespace std;

int main(void)

{

  unsigned int i=3;

  cout<<i * -1;

  return 0;

}

問結果會輸出什麼？有人說不是3而應該是12884901885，由於發生了隱式轉換。其實本題的答案是4294967293，哪裏有問題呢？咱們一步一步分析，有符號數-1與無符號數3進行算數運算，-1變爲無符號數4294967295，再乘3得12884901885。到這裏都沒問題，可是有一點不少人忽略了：那就是無符號數unsigned int只能表示32位，而此時的結果發生了溢出！所以結果是4294967293。

最後，關於本題這裏有一點，由於上述代碼是C++，你們能夠改寫成C語言，用printf來輸出，再看看運行結果，你會有新的發現哦！

好啦，就寫到這裏吧，但願今天的文章對你們的學習有所幫助。

 

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