c - 为什么在我的情况下不会发生整数提升？

Question

#include <stdio.h>

void main()
{
    unsigned char a = 0xfb;
    char b = 0xfb;
    printf("case1 : %d, %d", a, b); // case1

    char x=90, y=60, z=100, h;
    h = x*y/z;
    printf("\ncase2 : %d", h);      // case2

    int m = 32768, n = 65536, o = 2, i;
    i = m*n/o;
    printf("\ncase3 : %d", i);      // case3
}

result

case1 : 251, -5
case2 : 54
case3 : -107341824

在 case1 中，标识符 b 被编译为 -5，这不是语法错误，认为 char 只接受 -128~127 值。那么，第一个问题是标识符b在翻译结束时首先保存为int数据类型？(翻译结束时，b将保存为char。)

在 case2 中，x,y 被提升为 int。所以 h 有正确的结果值。但在 case3 中，m、n 不会被提升为 unsigned int(也许)。标识符 I 没有普通值(2^30)。C99 这么说

If an int can represent all values of the original type, the value is converted to an int; otherwise, it is converted to an unsigned int.

基于C99，h的值是自然的，但是处理m*n/o是溢出的。这不自然，因为它反对 C99。这是我的第二个查询。

Answer 1

In case1, identifier b is compiled as -5, which is not syntax error thought char only accept -128~127 value. So, first question is identifier b is firstly saved as int data type by end of its translation?(When translation is end, b will be saved in char.)

在情况 1 中，变量 b 的初始值设定项，即常量 0xfb 表示一个 int 类型的值，其值为 251(十进制) .在 C 抽象机器模型中，当初始化程序运行时，此值将转换为 b 的类型 (char)，对于 block 范围变量，当执行到达该值时声明(不是在翻译期间)。如果您的实现中 char 的范围确实是 -128 - 127，那么您已经签署了不能表示初始化程序值的 char，从而导致实现定义的行为。

因此，再次引用抽象机器模型，nothing 在翻译结束时存储在 b 中。它是一个 block 作用域变量，因此在执行到达其声明之前它不存在。翻译后的程序确实需要以某种方式存储 b 的初始值，但 C 并未指定它应该以何种形式存储。然而，在翻译或执行期间，b 不会包含 int 类型的值。

当 printf 调用的参数被求值时，b 的值被读取，然后转换为 int(因为它是可变参数)。可以说，可以使用 %d 字段来打印它，但是如果您想确定打印转换前的值，那么您应该真正使用 %hhd 代替(尽管在您的情况下，这几乎肯定会打印相同的结果)。

In case2, x, y is promoted as int. So h has right result value.

更具体地说，在情况 2 中， x、y 和 z 的值被提升为int 在计算表达式 x*y/z 期间，每个操作都会产生一个 int 结果。乘法不会溢出所选类型 int，整体结果在 char 类型范围内，因此应用到 char 的转换在分配给 h 时是不起眼的。

But in case3, m, n aren't promoted as unsigned int(maybe). Identifier I doesn't have ordinary value(2^30).

在情况 3 中，m、n 和 o 已经有类型 int，所以它们不是提升，并且算术表达式计算相同类型 (int) 的结果。子表达式 m*n 的结果不在 int 类型的范围内，因此会出现未定义的行为，根据 paragraph 6.5/5标准:

If an exceptional condition occurs during the evaluation of an expression (that is, if the result is not mathematically defined or not in the range of representable values for its type), the behavior is undefined.

这是真的

C99 [and C11] says that

If an int can represent all values of the original type, the value is converted to an int; otherwise, it is converted to an unsigned int.

，但这在这里无关紧要。它是“整数提升”描述的一部分，它适用于表达式的操作数，基于它们的类型。

Being based on C99, value of h is natural, but dealing with m*n/o is overflowed. It's not natural because it's opposed to C99. This is my second query.

您似乎期望中间表达式 m*n 将被计算以产生 unsigned int 类型的结果，因此它不会溢出，但这是标准不支持。通常的算术转换，包括整数提升，仅基于操作数类型的特征，包括它们的符号和值范围。进行通常算术转换的运算符，包括 *，使用它们来确定所有操作数和结果的通用类型。

您的 m 和 n 已经是同一类型，并且该类型是 int，不适用任何转换/促销。如果 m 和 n 的值不是它们的乘积(作为 int)，则乘法的结果也将是一个 int不明确的。然而，事实上，该操作会溢出类型 int，从而产生未定义的行为。