Warum erfordern C und C vor arithmetischen Operationen eine Ganzzahlkonvertierung?

Enthüllung der Gründe für die Ganzzahlkonvertierung in arithmetischen Operationen

Die Notwendigkeit, kurze Datentypen in int in C und C zu konvertieren, bevor arithmetische Operationen ausgeführt werden hat viele verwirrt. Diese Anforderung hat ihren Ursprung in der Geschichte dieser Sprachen.

Begründung für die Ganzzahlkonvertierung

Gemäß der Begründung für International Standard – Programmiersprachen – C, Abschnitt 6.3. 1.8 wurde für mehrere die Entscheidung getroffen, Berechnungen mit breiteren Typen durchzuführen Gründe:

• Leistung: Breitere Typen können oft effizienteren Code generieren.
• Präzision: Breitere Typen bieten eine höhere Präzision und reduzieren die Wahrscheinlichkeit falscher Antworten.

Die übliche Arithmetik Konvertierungen

Abschnitt 6.3.1.8 des C99-Standards definiert die „üblichen arithmetischen Konvertierungen“, die auf Operanden in arithmetischen Ausdrücken angewendet werden. Für kurze Datentypoperanden erfolgen diese Konvertierungen in zwei Schritten:

1. Ganzzahl-Promotionen

Wie in Abschnitt 6.3.1.1 des C99-Standards beschrieben, werden kurze Ganzzahlen in int konvertiert, wenn int alle Werte von short darstellen kann; andernfalls werden sie in unsigned int konvertiert. Dies fördert die Konsistenz der Berechnungen, ohne die Darstellungsgenauigkeit zu beeinträchtigen.

2. Übliche arithmetische Konvertierungen

Die heraufgestuften kurzen Ganzzahlen (entweder int oder vorzeichenlose int) werden dann weiteren Konvertierungen basierend auf der spezifischen arithmetischen Operation unterzogen.

Die „Unsigned Preserving“- und „ „Werterhaltende“ Ansätze

Während des Standardisierungsprozesses Es gab Debatten zwischen zwei Ansätzen für ganzzahlige Heraufstufungen:

• Bewahrung ohne Vorzeichen: Beförderung von kurzen und vorzeichenlosen Kurzen zu vorzeichenlosen Ganzzahlwerten.
• Werterhaltung: Heraufstufung zu vorzeichenbehafteten Ganzzahlzahlen, wenn diese alle Werte darstellen können vom ursprünglichen Typ; Andernfalls erfolgt die Heraufstufung auf unsigned int.

Der werterhaltende Ansatz wurde übernommen, der ein konsistenteres Verhalten und eine genauere Darstellung ermöglicht, insbesondere in Umgebungen, in denen short durch einen Datentyp dargestellt wird, der kleiner als int ist.

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