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2.3.4 数据类型的转换
在C语言程序中，经常需要对不同类型的数据进行运算，为了解决数据类型不一致的问题，需要对数据的类型进行转换。例如一个浮点数和一个整数相加，必须先将两个数转换成同一类型。C语言程序中的类型转换可分为隐式和强制类型转换两种，具体如下：
1、隐式类型转换
隐式类型转换又称为自动类型转换，隐式类型转换可分为三种：算术转换、赋值转换和输出转换。 （1）算术转换：
进行算术运算（加、减、乘、除、取余以及符号运算）时，不同类型数招必须转换成同一类型的数据才能运算。算术转换原则为： ① 对于所有比int小的类型，包括char、unsigned char、short、unsigned short，首先会提升为int类型。 ② 在进行运算时，以表达式中最长类型为主，将其他类型位据均转换成该类型，如：
? 若运算数中有double型或float型，则其他类型数据均转换成double类型进行运算。 ? 若运算数中最长的类型为long型．则其他类型数均转换成long型数。 ? 若运算数中最长类型为int型，则char型也转换成int型进行运算。 特别注意的是有符号和无符号之间的转换：
long与unsigned int在32位机器上都是4字节，所以均转换为unsigned long。signed与unsigned int，signed会转换为unsigned。如果int恰好为负数，其结果为对unsigned取值求模的结果。比如将-1赋给8位的unsigned char，那么结果就是255（-1对256取模后的值）。unsigned char取值范围0~255。
（2）赋值转换：
进行赋值操作时，赋值运算符右边的数据类型必须转换成赋值号左边的类型，若右边的数据类型的长度大于左边，则要进行截断或舍入操作。 下面用实例进行说明：
char ch; int i, result; float f; double d;
result=ch/i+(f*d-i);
① 首先计算“ch/i”，因为变量i是int型，所以变量ch转换为int型，“ch/i”返回int型结果。
② 接着计算“f*d-i”，由于最长型为double型（变量d），故变量f转换为double型，变量i转换为double型，“f*d-i”的结果也转换为double
型。
③ “ch/i”和“f*d-i”进行加运算，由于“f*d-i”的返回值为double型，故“ch/i”的返回值也转换为double型，“ch/i+(f*d-i)”的返回值是
double型。
④ 由于result为int型，故“ch/i+(f*d-i)”的返回值由double型转换为int型，即进行截断与舍入，最后取值为整型。 （3）输出转换：
在程序中将数据用printf()函数以指定格式输出时，当要输出的数据类型与输出格式不符时，便自动进行类型转换，如一个整（int）型数据用字符（char）型格式（%c）输出时，相当于将int型转换成char型数据输出；一个字符（char）型数据用整（int）型格式输出时，相当于将char型转换成int型输出。
需要注意的是，较长型数据转换成短型数据输出时，其值不能超出短型数据允许的值范围，否则转换时将出错，例如：
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int a=321; printf(\
运行结果为“A”，因为char型允许的最大值为255，321超出此值，故结果取以256为模的余数，即进行取余运算：321%6=65，而65正是字符“A”的ASCII码。
输出的数据类型与输出格式不符时常常发生错误，如：
int d=9; printf(\
或
float c=3.2; printf(\
2、显式类型转换
显式类型转换又称为强制类型转换，所谓显式类型转换指的是使用强制类型转换运算符，将一个变量或表达式转化成所需的类型，这种类型转换有可能会造成数据的精度丢失，其基本语法格式如下所示：
（类型名）（表达式）
在上述格式中，类型名和表达式都需要用括号括起来，具体示例如下：
double x; int y;
(double)((int)x + y) // 将表达式x+y的值转换成double类型 (int)x+y
// 将变量x的值转换成int后，再与y相加
上述讲解的两种类型转换，看起来很简单，但在使用时有许多细节需要注意，具体如下： （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。需要注意的是，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 型数据参与运算时只需要在尾部加0延长为double型数据。double型数据转换为float型时，会造成数据精度丢失，有效位以外的数据将会进行四舍五入。 （3）char型与int型
将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。
将char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会根据char型数据值的大小进行判断，若值大于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long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型数据赋给一个长度相同的整型变量时(如：unsigned→int、unsigned long→long，unsigned short→short)，内部的存储方式不变，但外部值却可能改变。
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将一个非unsigned整型数据赋给一个长度相同的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。 为了帮助大家更好地学习类型转换，接下来通过一个案例进行一些简单的算术，具体如例2-8所示。 例2-8
1 #include
float a = 11, b; int c = 2, d; b = a / c; d = (int)b;
printf(\
运行结果如图2-14所示。
图2-14 运行结果
从图2-14中可以看出，变量b和d的值并不一样。程序在执行“a / c”时，因为变量a的类型是float型，而变量c的类型是int型，所以先将c的类型转换成float型，再进行计算，最终返回的结果是float类型的数值5.5，最后把该结果赋值给变量b；程序执行“d = (int)b”语句时，因为变量b的类型是float型，所以在被强制转换成int型时，将小数部分舍去，返回int型值5，最后把该结果赋值给变量d。
2.4 运算符
运算符是编程语言中不可或缺的一部分，用于对一个或多个值(表达式)进行运算。本节将针对C语言中的常见运算符进行详细地讲解。
2.4.1 运算符与表达式
在应用程序中，经常会对数据进行运算，为此，C语言提供了多种类型的运算符，即专门用于告诉程序执行特定运算或逻辑操作的符号。根据运算符的作用，可以将C语言中常见的运算符分为以下几类，具体如表2-9所示。
表2-9
运算符类型 算术运算符 赋值运算符 关系运算符 逻辑运算符 三目运算符 逗号运算符 位运算符 sizeof运算符 用于处理四则运算 用于将表达式的值赋给变量 用于表达式的比较，并返回一个真值或假值 用于根据表达式的值返回真值或假值 用于根据表达式的值执行相应的语句 用于连接并执行若干表达式，并返回最后一个表达式的值 用于处理数据的位运算 用于求字节数长度 常见的运算符类型及其作用
作用 表2-9列举了C语言中常用的运算符类型，并且每种类型运算符的作用都不同。运算符是用来操作数据的，因此，这些数据也被称为操作数，使用运算符将操作数连接而成的式子称为表达式。表达式具有如下特点：
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? 常量和变量都是表达式，例如，常量3.14、变量i。
? 运算符的类型对应表达式的类型，例如，算术运算符对应算术表达式。 ? 每一个表达式都有自己的值，即表达式都有运算结果。
2.4.2 算术运算符
在数学运算中最常见的就是加减乘除四则运算。C语言中的算术运算符就是用来处理四则运算的符号，这是最简单、最常用的运算符号。表2-10列出了C语言中的算术运算符及其用法。
表2-10 算术运算符
运算符 + - + - * / % ++ ++ -- -- 运算 正号 负号 加 减 乘 除 取模（即算术中的求余数） 自增（前） 自增（后） 自减（前） 自减（后） 范例 +3 b=4;-b; 5+5 6-4 3*4 5/5 7%5 a=2;b=++a; a=2;b=a++; a=2;b=--a; a=2;b=a--; 结果 3 -4 10 2 12 1 2 a=3;b=3; a=3;b=2; a=1;b=1; a=1;b=2; 算术运算符看上去都比较简单，也很容易理解，但在实际使用时还有很多需要注意的问题，接下来就针对其中比较重要的几点进行详细地讲解，具体如下：
1、进行四则混合运算时，运算顺序遵循数学中“先乘除后加减”的原则。例如，计算表达式“1+2*3”时，计算机先计算“2*3”的值，返回6，再计算“1+6”的值，返回7。
2、在进行自增（++）和自减（--）的运算时，如果运算符（++或--）放在变量的前面则是先进行自增或自减运算，再参与其他运算。反之，如果运算符放在操作数的后面则是先进行运算，再进行自增或自减。
请仔细阅读下面的代码块，思考运行的结果。
j=3; k=++j; printf(\j=3; k=j++; printf(\
第一行代码的运行结果是：4 4，因为++j先使变量j自增1，然后再将自增后的值赋值给k，即4；第二行代码的运行结果是：4 3，因为j++是先将j值赋值给k，再进行自增运算，即4；
3、在进行除法运算时，当除数和被除数都为整数时，得到的结果也是一个整数。如果除法运算有浮点数参与运算，系统会将整数数据隐形类型转换为浮点类型，最终得到的结果会是一个浮点数。例如，“2510/1000”属于整数之间相除，会忽略小数部分，得到的结果是2，而“2.5/10”的实际结果为0.25。
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请思考一下下面表达式的结果：
printf(\
结果为3000。由于表达式的执行顺序是从左到右，且三个常量是整型常量，所以先执行除法运算3500/1000，得到结果为3，然后再乘以1000，最终得到的结果自然就是3000。
4、取模运算在程序设计中都有着广泛的应用，例如判断奇偶数的方法就是求一个数字除以2的余数是1还是0。在进行取模运算时，运算结果的正负取决于被模数（运算符%左边的数）的符号，与模数（运算符%右边的数）的符号无关，如：(-5)%3=-2，而5%(-3)=2。
为了帮助大家更好地学习算术运算符，接下来通过一个案例来互换一个两位整数的个位和十位，具体如例2-9所示。 例2-9
1 #include
int num = 52, i, j; i = num / 10; j = num % 10;
// 这里定义一个整数52，52就是用于互换个位和十位的整数 // i用于存储整数52的十位，即5 // j用于存储整数52的个位，即2
printf(\将j作为十位，i作为个位，组成新的整数并输出
运行结果如图2-15所示。
图2-15 运行结果
从图2-15中可以看出，互换个位和十位后组成的新的整数打印了出来，由此可见，使用算术运算符可以很方便地对数据进行运算。
2.4.3 赋值运算符
赋值运算符的作用就是将常量、变量或表达式的值赋给某一个变量。表2-11列举了C语言中的赋值运算符及其用法。
表2-11 赋值运算符
运算符 = += -= 运算 赋值 加等于 减等于 乘等于 除等于 模等于 范例 a=3;b=2; a=3;b=2;a+=b; a=3;b=2;a-=b; a=3;b=2;a*=b; a=3;b=2;a/=b; a=3;b=2;a%=b; 结果 a=3;b=2; a=5;b=2; a=1;b=2; a=6;b=2; a=1;b=2; a=1;b=2; *= /= %= 在表2-11中，“=”的作用不是表示相等关系，而是赋值运算符，即将等号右侧的值赋给等号左侧的变量。在赋值运算符的使用中，需要注意以下几个问题：
1、在C语言中可以通过一条赋值语句对多个变量进行赋值，具体示例如下：
int x, y, z; x = y = z = 5;
// 为三个变量同时赋值
在上述代码中，一条赋值语句可以同时为变量x、y、z赋值，这是由于赋值运算符的结合性为“从右向左”，即先将5赋值给变量z，然后再把变量z的值赋值给变量y，最后把变量y的值赋值变量x，表达式赋值完成。需要注意的是，下面的这种写法在C语言中是不可取的。
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