C 类型转换

在 C 语言中，类型转换指的是将 “一种数据类型” 转换为 “另一种数据类型”。C 语言常见的数据类型，我们已经在 “C 数据类型” 这一节详细介绍过了。对于 C 语言来说，它有以下 2 种类型转换。

• 隐式类型转换
• 显式类型转换

在 C 语言中，对于不同的数据类型进行运算，是必须先将两种数据类型转换为同一种数据类型，然后才能进行下一步计算的。

C 隐式类型转换

在 C 语言中，隐式类型转换也叫做 “隐式转换” 或 “自动转换”，它指的是 C 语言自动进行的类型转换。这种类型转换是 C 语言 “偷偷” 进行的，而不需要我们手动去执行，所以才叫隐式类型转换。比如一个整数和一个浮点数相加，C 语言就会先将整数转换为浮点数，然后再进行相加。

对于 C 语言的隐式类型转换，我们需要知道以下 4 点。

• 隐式类型转换是按照 “长度增加” 或 “精度增加” 的方向转换的。比如：
  • short 和 int 运算：会先把 short 转换为 int 后，然后再进行运算。
  • float 和 double 运算：会先将 float 转换为 double，然后再运算。
• 如果一个整型和浮点型运算，那么会将整型转换为浮点型，然后再运算。
• char 和 short 运算时，会先将它们转换为 int，然后再进行运算。
• 在赋值运算中，如果两边类型不同，等号右边的类型会转换为等号左边的类型。如果右边类型的长度比左边类型的精度要高，就会丢失一部分数据。

示例 1：“short + int” 的隐式转换

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    short a = 10;
    int b = 20;

    printf("%d", a + b);
    return 0;
}

运行结果如下。

30

分析：

隐式类型转换是按照 “长度增加” 的方向转换的，这里将 short 和 int 相加，C 语言就会自动将较短的 short 转换为较长的 int。虽然从结果我们看不出来是什么类型，但存储在内存中的确实是 int 类型。对于这一点，我们有没有什么特殊的办法证明呢？其实是有的，那就是使用 sizeof() 函数。

示例 2：使用 sizeof() 函数

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    short a = 10;
    int b = 20;

    printf("%d", sizeof(a + b));
    return 0;
}

运行结果如下。

4

分析：

在 C 语言中，我们可以使用 sizeof() 函数来获取某一个变量所占用的字节数，它返回的是一个整数。对于这个例子来说，sizeof(a+b) 返回的结果是 4，也就说明了 a + b 占用的字节数是 4 个。而 int 类型是 4 个字节，所以 a + b 其实就是 int 类型。

此外，小伙伴们可以自行试一下 float + double，然后判断一下结果又是怎样的。

示例 3：“int + float” 的隐式转换

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10;
    float b = 20.0;

    printf("%f", a + b);
    return 0;
}

运行结果如下。

30.000000

分析：

在这个例子中，我们将一个 int 和一个 float 进行相加。根据之前介绍的规则，如果一个整型和一个浮点型运算，会先将整型转换为对应的浮点型，然后再运算。所以这里会先将 a 转换为 float 类型，然后再运算。另外，a + b 的结果其实是一个 float 类型。

示例 4：“char + short” 的隐式转换

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    short a = 10;
    char b = 'A';

    printf("%d", a + b);
    return 0;
}

运行结果如下。

75

分析：

a 是一个 short 类型，b 是一个 char 类型。当一个 short 和 char 相加时，会同时将它们先转换为 int 类型，然后再进行相加。对于 char 类型来说，其实就是先拿到它的 ASCII 码，然后再转换成 int 类型。

同样地，我们可以使用 sizeof() 函数来判断 result 的字节数，会发现结果是 4（即 4 个字节）。

示例 5：赋值运算的隐式转换

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    float a = 3.6;
    int b = a;

    printf("%d", b);
    return 0;
}

运行结果如下。

3

分析：

在这个例子中，a 是一个 float 类型，b 是 int 类型。我们把 a 赋值给 b 时，由于等号左边是一个精度较低的类型，所以就会直接截断小数部分，因此 b 的值就是 3。

需要注意的是，int b = a; 并不会对 a 进行四舍五入，而是直接了当进行截断处理，干脆利落。

示例 6：使用隐式类型转换

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    float pi = 3.1415;
    int r = 10;

    int area = pi * r * r;      // 计算圆的面积
    printf("%d", area);
    return 0;
}

运行结果如下。

314

分析：

在这个例子中，pi 是一个 float 类型，r 是一个 int 类型，所以 pi * r * r 返回的是一个 float 类型，最终 pi * r * r 的结果是 314.150000。对于赋值运算来说，如果左右两边的类型不同，那么就会将右边的类型转换为左边的类型，所以 area 最终结果是 314。

C 显式类型转换

隐式类型转换，是 C 语言自动进行的。而显式类型转换，指的是需要我们手动用代码 “强制” 进行转换的，所以显式类型转换又叫做 “强制类型转换”。

语法：

(类型符)值
(类型符)(表达式)

说明：

对于 C 语言的显式类型转换，小伙伴们需要注意以下 2 点。

• 如果是将某一个值或一个变量进行显式类型转换，值或变量加不加括号都可以，比如 (float)10 和 (float)(10) 这两个是等价的。
• 如果是将一个表达式进行显式类型转换，为了确保优先级正确，强烈建议表达式加上括号，比如 (float)(10+20)。

示例 7：使用显式类型转换

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    float a = 3.6;
    float b = 10.6;

    int result = (int)a + (int)b;
    printf("%d", result);
    return 0;
}

运行结果如下。

13

分析：

需要注意的是，“先求和再转换” 与 “先转换再求和”，结果可能不一样！因为浮点数的小数部分相加可能会进位，比如：

// 方式 1
int result = (int)a + (int)b;    // result 的值为 13

// 方式 2
int result = (int)(a + b);      // result 的值为 14

这里小伙伴就有疑问了：“就算我们不对 a 和 b 进行显示转换，因为等号左边 result 的类型是 int，C 语言本身也会自动转换（隐式类型转换）啊。” 确实是这样的，对于上面这个例子来说，int result = (int)a + (int)b; 和 int result = a+b; 这两句代码没有什么区别，result 最终的值都是 13。

但在某些情况下，我们却需要使用显式类型转换来转换类型，请看下面例子。

示例 8：C 显式类型转换的应用

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    float a = 3.1415;
    float b = 10.81;

    printf("%d", (int)(a+b));
    return 0;
}

运行结果如下。

13

分析：

上一个例子我们使用了一个 int 类型的变量来接收 a + b 的值，所以会触发隐式类型转换。但这里的 a + b 只是一个表达式，并没有赋值给另一个变量，所以不会触发隐式类型转换，此时就需要用到显式类型转换了。

在实际开发中，我们比较少去使用显式类型转换，因为大多数情况下 C 语言本身自带的隐式类型转换就够用了。