c - 分配算术表达式的结果时，何时在C中完成类型强制？

Question

假设我有以下代码：

假设我有type x = EXPR;，其中type是某种类型，而EXPR是某种算术表达式。

在什么情况下评估EXPR的结果是强制的？这种强迫何时发生？在什么情况下，这种强制会导致不确定的行为？

注意：我之前询问过

unsigned a = 60000, b = 60000;
int c = a * b;

其中int是 16位，但决定将其编辑为更一般的情况，因为它更有用。

Answer 1

假设我有type x = EXPR;，其中type是某种类型，而EXPR
  是一些算术表达式。
  
  在什么情况下评估EXPR的结果是强制的？


只要这是一个[语言律师]问题，我就不得不观察到语言标准中没有任何形式的动词“胁迫”出现。无论是显式出现（通过评估转换表达式）还是以其他方式出现，使用的动词通常都是“转换”，有时是“提升”。

话虽如此，该标准定义了分配运算符的行为，但要遵守以下约束（C2011, 6.5.16/2）：


  赋值运算符应具有可修改的左值作为其左操作数。


以及以下条件之一的约束条件（C2011, 6.5.16.1/1；总结）：


左右操作数具有算术类型；
左右操作数具有兼容的结构或联合类型；
左侧和右侧操作数类型是指向兼容类型的指针，左侧指向的类型具有右侧指向的所有限定符；
左边的操作数具有对象指针类型，右边的是指向void的指针，左边指向的类型具有右边指向的所有限定符；
左边的操作数具有指针类型，右边的是空指针常量；要么
左操作数为_Bool类型，右为指针。


在这些约束中的任何一个都不成立的情况下，该标准未为赋值运算符定义任何行为，因此其行为未定义。他们俩都持有标准的地方直接解决了这个特定问题：


  在简单赋值（=）中，将转换右操作数的值
  赋值表达式的类型并替换存储的值
  在由左操作数指定的对象中。


（C2011 6.5.16.1/2）

，在哪里


  赋值表达式的类型是左值转换后左操作数将具有的类型。


（C2011 6.5.16/3）

因此，从技术上来说，答案是EXPR在满足约束的所有情况下都会自动转换，否则赋值的所有效果（包括是否执行任何转换）都是不确定的。我之所以说“技术上”，是因为对于两个操作数的类型相同的情况，标准的普通措辞也不例外，但实际上您可能不想对此进行计数。


  什么时候
  这种强迫会发生吗？


从抽象机器的角度来说，它必须在计算EXPR的值之后发生，直到那时没有任何要转换的东西，以及在应用赋值运算符的副作用之前（并且必须由操作符完成）。在终止分号处出现的序列点）。


  这种强迫在什么情况下会导致
  不确定的行为？


根据section 6.3 of the Standard中介绍的转换规则，对于赋值允许的那些类型组合，当


实型值转换为实型浮点型，其中该值超出目标类型的范围
非限定的实际浮点值将转换为_Bool以外的任何整数类型
有限的实数浮点值将转换为_Bool以外的任何整数类型，该整数类型不能表示将其截断为整数的结果（即使目标类型是无符号的）
将复数值转换为任何实型，并且UB由将其实部（作为相应实型的值）转换为目标类型而产生
实型值转换为复杂类型，其中UB由源值转换为目标类型的对应实型而产生
复数值转换为另一种复数类型，其中UB由实部或虚部的转换（作为源类型的相应实类型的值）转换为目标类型的相应实类型而产生


不产生UB的值得注意的情况包括


将任何整数类型的值转换为不能表示该值的有符号整数类型。那是实现定义的（或引发实现定义的信号），而不是未定义的。这是一个很大的区别，但是仍然使该案例成为可移植性问题。
将整数类型的任何值转换为无符号整数类型。所有这些转换都具有明确的结果（但不适用于从其他标量类型到无符号整数类型的转换）。


不满足简单分配约束的值得注意的情况包括


左操作数具有const限定类型，否则不是可修改的左值
一个操作数具有指针类型，另一个操作数具有指针类型，除非整数类型为_Bool且它出现在左侧；和
这两个操作数的指针类型均指向非void不兼容类型。


还请注意，用于评估某些操作的规则指定了不确定性规则，这些规则与转换规则或彼此之间并不完全相似。在大多数情况下，这些情况都围绕具有操作数和/或带符号整数类型的结果的运算。