Mdr-C-Tutorial

主题

类型转换运算符 ​

本节讨论两类“类型转换”：

  1. 显式转换：强制类型转换 (Cast)，由你写在源代码里；
  2. 隐式转换：由语言规则自动发生（例如算术提升、赋值转换）。

这里重点讨论显式转换（cast 运算符）。

1. C 的 cast 语法 ​

C 的强制类型转换语法是：

c
(type-name) expression

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

其中 type-name 是类型名，expression 是被转换的表达式。

2. 常见转换类别与标准风险 ​

2.1 整型之间转换 ​

整型转换可能发生截断或符号变化：

c
unsigned char u8 = (unsigned char)1000; /* 结果与实现的 unsigned char 宽度有关 */

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

2.2 指针转换与对齐 ​

本章不讨论指针相关的转换。相关规则将在后续章节中系统介绍。

2.3 浮点与整型互转 ​

浮点转整型时，如果值超出目标整型可表示范围，行为未定义；此外，小数部分会被舍弃（向零取整）。

3. 实践建议 ​

  1. 把 cast 当作“在类型系统里打洞”：写下 cast 的同时，应当能解释“为什么此处合法”。
  2. 不要用 cast 掩盖编译器警告：警告往往是在提示你“可能违反标准规则”。

4. void* 转换边界 ​

对象指针在 void* 之间的往返转换是 C 里常见能力，但前提是“转回原始对象类型”再使用。若转成不兼容类型后直接解引用，行为就不再有保障。

c
int x = 42;
void *vp = &x;
int *ip = (int *)vp;   /* 转回原类型 */

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

这个模式常用于通用容器和回调接口，但转换点应尽量集中、可审计。

5. 显式转换应服务于接口边界 ​

多数显式转换都发生在接口边界：解析文本到数值、通用指针回收到具体类型、跨模块约定统一宽度。若一个模块内部频繁出现 cast，通常意味着类型设计还有优化空间。把转换点收敛到边界位置，不仅更易审查，也能减少语义漂移。

6. 习题 ​

#10416
⚡5⏳3

写一个程序，读入一个 double，并把它转换成 int 输出。要求：

  1. 解释小数部分如何处理；
  2. 讨论当输入值超出 int 表示范围时会发生什么（标准层面）。
#10417
⚡7⏳4

阅读并判断：下面的强制类型转换在标准层面可能带来哪些风险？（提示：范围、精度、未定义行为）

c
double x = 1e100;
int y = (int)x;

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。