一文弄懂c语言赋值截断

截断含义

在c语言中，将一个较宽范围的整型（如16位的short或int16_t）赋值给一个较窄范围的整型（如8位的char或int8_t）时，如果原值超出了目标类型的表示范围，就会发生所谓的“截断”（truncation）。这意味着，超出的部分会被丢弃，只保留目标类型能够表示的部分。

注意截断指的是存储在内存中补码进行截断。数值的存储都是以补码存储在内存中。

截断举例

以无符号16位整型 赋值给 无符号整型8位为例，8位整型的范围是0-255，16位整型的范围是0-65536。要看到截断的效果，可以选择一个大于255（即8位无符号整型的最大值）但小于65536（16位无符号整型的最大值）的数。比如uint16_t类型的300赋值给uint8_t类型。选择300（二进制表示为0000 0001 0010 1100），那么截断后，将只保留低8位0010 1100，这对应于十进制的44。

再比如int16_t的130赋值给int8_t类型。int8_t类型只能表示-128到127之间的整数。int16_t范围在-32768到32767。130的二进制补码表示（在int16_t中）是0000 0000 1000 0010。但是，当将其赋值给int8_t时，只有低8位被保留，即1000 0010。

由于int8_t类型是有符号类型，首位1看作符号位，为负数。根据二进制补码的规则，要计算这个数的实际值，需要先取反（不包括最高位）然后加1，可以得到为-126。

更简单的方法就是忽略符号位（即最高位），剩下的7位是000 0010，这是2的二进制表示。但是，由于整个数是负数，在二进制补码系统中，这是通过从-128（1000 0000）开始加上这个正数来完成的，即-126。此外，如果相加后的值超过了127（int8_t得最大值），可由循环得到最终的值，比如相加后的值为128那么最终就是-128，因为127的下一个值是-128。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    uint16_t widevar = 300; // unsigned short
    uint8_t narrowvar = (uint8_t)widevar; // unsigned char
    printf("%u, %u\n", widevar, narrowvar); // 300, 44

    int16_t widevar2 = 130;  // signed short
    int8_t narrowvar2 = (int8_t)widevar2; // signed char
    printf("%d, %d\n", widevar2, narrowvar2); // 130, -126

    return 0;
}

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