c - 将有符号转换为无符号，反之亦然，同时扩大字节数

问题描述

uint32_t a = -1;            // 11111111111111111111111111111111
int64_t b = (int64_t) a;    // 0000000000000000000000000000000011111111111111111111111111111111

int32_t c = -1;             // 11111111111111111111111111111111
int64_t d = (int64_t) c;    // 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

从上面的观察来看，似乎只有原始值很sign重要。即，如果原始的 32 位数字是无符号的，则将其转换为 64 位值将添加0's到其左侧，而不管目标值是有符号还是无符号，并且；

如果原始 32 位数字是有符号且为负数，则将其转换为 64 位值将添加1's到其左侧，而不管目标值是有符号还是无符号。

上述说法正确吗？

标签： csign-extension

正确，是源操作数决定了这一点。

uint32_t a = -1;
int64_t b = (int64_t) a;

这里没有符号扩展，因为源值是unsigned uint32_t。符号扩展的基本思想是确保更广泛的变量具有相同的值（包括符号）。来自无符号整数类型，该值始终为正。下面的标准片段涵盖了这一点/1。

负号扩展（从某种意义上说，二进制补码值的最高 1 位被复制到更宽类型^(a)中的所有高位）仅在有符号类型的宽度扩展时发生，因为只有有符号类型可以消极的。

如果原始 32 位数字是有符号且为负数，则将其转换为 64 位值将在其左侧添加 1，无论目标值是有符号还是无符号。

下面的标准片段涵盖了这一点/2。在扩展位时您仍然必须保持值的符号，但是将负值（假设源为负）推入无符号变量将简单地以数学方式将值添加MAX_VAL + 1到值中，直到它在目标类型的范围内（在实际上，对于二进制补码，没有添加，它只是以不同的方式解释相同的位模式）。

这两种情况都包含在标准中，在这种情况下C11 6.3.1.3 Signed and unsigned integers /1和/2：

1/ 当一个整数类型的值转换为除以外的其他整数类型_Bool时，如果该值可以用新的类型表示，则保持不变。

2/ 否则，如果新类型是无符号的，则在新类型可以表示的最大值的基础上重复加减1，直到值在新类型的范围内。

3/ 否则，新类型是有符号的，值不能在其中表示；结果是实现定义的，或者引发了实现定义的信号。

请注意，上述前两点涵盖了您的扩大转换。我已经包含了完成的第三点，因为它涵盖了从uint32_t到的转换int32_t，或者unsigned int到long它们具有相同宽度的位置（它们都有最小范围，但没有要求unsigned int比更“薄” long）。

^(a)这可能在一个的补码或符号大小表示中有所不同，但由于它们正在被删除，所以没有人真正关心那么多。

看：

了解更多详情。

在任何情况下，固定宽度类型都是二进制补码，因此您不必担心示例代码的这一方面。

c - 将有符号转换为无符号，反之亦然，同时扩大字节数

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