c - 整体提升/转换:为什么我要关心结果类型的名称？

Question

我一直在努力围绕整数提升的C99规则和整数类型的常规算术转换。烧掉一些神经元后，我提出了一套自己的规则，这些规则要简单得多，但我相信，它与官方规则相同：

更新：出于这个问题的目的，我首先定义“物理类型”，如下所示


定义：如果两个整数类型具有相同的大小和符号，则它们是相同的物理类型。


如果您认为此定义有问题，那么您可能对问题2的打击有很好的答案。


简化的升级/转换规则

类型排名：在两个整数类型T1和T2中，“最佳”是：



以较大者为准
如果它们具有相同的大小（以未签名的为准）
如果它们具有相同的大小和符号，则两者中的任何一个都一样，因为它们无论如何在物理上都是相同的。



整体提升：应将T类型的值提升为


提升（T）=最佳（T，int）


整数类型的常规算术转换：在对类型T1和T2进行二进制运算符求值之前，应将参数转换为合适的通用类型，即：


common（T1，T2）=最佳（T1，T2，int）



注意：尽管我相信我的规则给出了正确的物理类型，但是在单个类型具有不同名称的情况下，它们可能没有提供正确的类型名称。例如，在int==long的系统上，官方规则说


common（unsigned int，long）=无符号长


而我的规则说它是unsigned int（无论如何在物理上是相同的）。但这不是问题，因为名称并不重要。还是他们？

在漫长的前奏之后，出现了真正的问题，它有两个方面：

问题1：我的规则正确吗？

我读过几次官方的书，但是我仍然感到困惑。因此，我可能误会了一些东西。如果我错了，请提供一个示例，其中官方规则和我的规则产生不同的类型。我的意思是：不同的物理类型，而不仅仅是物理上相同的不同类型。

一个真实的例子将是更可取的。如果找不到任何内容，那么如果以足够详细的描述性来描述假设的C环境（相关类型的大小等），那么一个理论示例就可以了。

如果我在这里是正确的，那么第二个问题就有意义。

问题2：为什么我要关心提升/转换类型的名称？

如果我是正确的话，那么显而易见的问题是“为什么标准委员会中的人会编写如此复杂的规则？”。他们只能回答我想到的是，他们不仅要指定升级/转换产生的物理类型，而且要指定命名这些类型的正确方法。但是，为什么他们在乎呢？这些类型仅由编译器在内部使用，只要我们了解它们的实质，它们的命名方式都没有关系。这个推理有什么问题吗？您能想到一种情况，即T1和T2在物理上是相同的，但是要知道事物是自动提升还是转换为T1而不是T2才很重要？同样，将首选真实的示例，否则，如果足够详细，则使用理论示例。

基本原理

（部分于2014-11-10添加，以解决一些意见）

在搜索这些主题时，我总是看到它们是在算术运算符的行为的上下文中进行讨论的，更具体地说是那些运算符返回的结果。例如，表达式-1L < 1U是有问题的，因为在long长于int的系统上它为true，否则为false。我认为了解此类问题是一件好事，但需要一个复杂的规则集来完成这件事是一件坏事。因此，这种努力来构建一个更简单的规则集，可以可靠地给出相同的结果。

我完全理解，我的规则对发现真正规则足够简单的人毫无用处。我也理解并尊重不同意见的人，他们认为，依靠官方规则之外的任何东西本质上都是不好的。但是，如果我的规则对我没有帮助，他们将发挥作用。

关于我的个人偏见：作为物理学家，我非常重视简单性。我习惯于处理并非非终极真理的理论，但只要您了解其适用范围，它们就会被证明非常有用且可以安全使用。在任何给定的情况下，最佳理论都不是最完整的：它是仍然适用的最简单的理论。例如：我不会使用量子引力来计算简单摆的周期。我在此处发布此问题是为了尝试就上述规则的适用范围获得专家意见。

到目前为止，我所拥有的是：



varargs案（油箱，黑手党），这似乎是C99中唯一在原则上不适用这些规则的情况
_Generic关键字（感谢Pascal Cuoq），它是C11的功能，略有超出范围
C ++ 11 auto关键字，它超出了范围，但是仍然很有趣，因为它将把别名别名规则（否则无关紧要）带到表中。

Answer 1

关于您的第一个问题，我认为答案是“是”：在所有正常甚至略微陌生的平台上，您提出的规则都会产生与标准规则相同的表示形式。

关于您的第二个问题，在两种情况下，类型的“名称”很重要（我只是为了清楚起见使用您的术语；在标准措辞中，即使出现long和int也是不兼容的类型大小相同）：

C11的_Generic construct：即使两个都是32位整数表示形式，long表达式也不匹配int大小写。

严格的别名：允许编译器生成代码，这些代码假定您修改int左值时long变量不变。特别是，下面的代码中的语句1和3可以优化为return 1;：

{
  long *p;
  int x;
  …
  x = 1; /* 1 */
  *p = 2;
  return x; /* 3 */
}

顺便说一句，即使两个标准的大小相同，该标准也不允许 printf("%d", 1L)或 printf("%ld", 1)，尽管它会在大多数平台上正常工作（我不会将其作为重要示例，因为这不会带来重大变化）根据标准，它可以在类型具有相同的表示形式时起作用，这与上面的两个示例不同）。