按位或和強制轉換操作數的轉換警告

Question

代碼片段 1（如下所示）產生以下 -Wconversion 警告：

debug_Wconversion.c:10:57: warning: conversion to ‘uint16_t’ from ‘int’ may alter its value [-Wconversion]
     result = ((uint16_t) (((uint16_t) byte1) & 0x0050)) | ((uint16_t) byte2);
                                                         ^

代碼片段 2 和 3 不會產生 -Wconversion 警告。

代碼片段 1：

uint8_t  byte1 = 0xF0;
uint8_t  byte2 = 0x0F;
uint16_t result;
result = ((uint16_t) (((uint16_t) byte1) & 0x0050)) | ((uint16_t) byte2);

代碼片段 2：

uint8_t  byte1 = 0xF0;
uint8_t  byte2 = 0x0F;
uint16_t result;
uint16_t leftOrOperand;
uint16_t rightOrOperand;
leftOrOperand  = ((uint16_t) (((uint16_t) byte1) & 0x0050));
rightOrOperand = ((uint16_t) byte2);
result = leftOrOperand | rightOrOperand;

代碼片段 3：

uint8_t  byte1 = 0xF0;
uint8_t  byte2 = 0x0F;
uint16_t result;
result = (uint16_t) (((uint16_t) (((uint16_t) byte1) & 0x0050)) | ((uint16_t) byte2));

為什么第一個代碼片段會產生警告，而其他代碼片段不會？ 導致警告的具體原因是什么？

我覺得這很令人困惑。 盡管顯式轉換了操作數，但第一個片段中的警告暗示在按位或操作中發生了整數提升。 第二個片段演示了按位或操作本身不會導致整數提升。 如果保留操作順序，第三個代碼段執行與第一個代碼段相同的操作，但在分配結果變量之前轉換按位或的結果。 很明顯，我無法理解強制轉換和按位或操作之間的相互作用。 任何幫助澄清我的理解將不勝感激！

其他可能相關的信息：

• gcc (GCC) 4.8.5 20150623（我無法升級，但這似乎也發生在較新的版本上）
• -std=c11
• -Wconversion 警告存在於默認優化（未提供設置）和禁用優化（-O0）

提前致謝！

Answer 1

按位或運算符| 和按位 AND 運算符&對兩個操作數執行整數提升。 操作數之一是強制轉換的結果這一事實不會改變這一點。

-Wconversion標志對於它警告的內容往往有點-Wconversion 。 給定一個 32 位的int ，從uint16_t到int的轉換不會改變它的值。

C 標准確實指定int的最小范圍是 -32767 到 32767，因此具有此限制的實現可能會看到值更改，盡管您將很難找到運行 gcc 的系統，這是案件。

然而，這個特殊的警告被演員壓制了。 從手冊頁：

-W轉換

警告可能會改變值的隱式轉換。 這包括實數和整數之間的轉換，如“abs (x)”，當“x”為“double”時； 有符號和無符號之間的轉換，如“unsigned ui = -1”； 並轉換為較小的類型，例如“sqrtf (M_PI)”。 不要警告像 "abs ((int) x)" 和 "ui = (unsigned) -1" 這樣的顯式轉換，或者如果像 "abs (2.0)" 那樣的轉換沒有改變值。 可以使用 -Wno-sign-conversion 禁用有關有符號和無符號整數之間轉換的警告。

對於 C++，還警告混淆用戶定義轉換的重載解析； 和從不使用類型轉換運算符的轉換：轉換為“void”、相同類型、基類或對它們的引用。 除非顯式啟用 -Wsign-conversion，否則 C++ 中默認禁用有關有符號和無符號整數之間轉換的警告。

Answer 2

為什么第一個代碼片段會產生警告，而其他代碼片段不會？ 導致警告的具體原因是什么？

((uint16_t) (((uint16_t) byte1) & 0x0050)) | ((uint16_t) byte2) ((uint16_t) (((uint16_t) byte1) & 0x0050)) | ((uint16_t) byte2)是分配給uint16_t的int 。

((uint16_t) (((uint16_t) byte1) & 0x0050))是一個uint16_t 。
((uint16_t) byte2)也是一個uint16_t 。
uint16_t | uint16_t uint16_t | uint16_t在|之前首先將操作數提升為int .

代碼正在為uint16_t分配一個int - 因此發出警告。

在第二個片段中，編譯器更好地理解 or'ing 兩個uint16_t （結果也是int ）不會導致向下轉換為uint16_t的轉換問題。 第一個只是有點太復雜，編譯器無法推斷出任何問題。

在第三場比賽中，最后的演員陣容消除了任何向下轉換問題。

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替代方法：對uint16_t等無符號類型使用unsigned常量： 0x0050u和unsigned數學。

uint8_t  byte1 = 0xF0u;
uint8_t  byte2 = 0x0Fu;
//                 v-------------v unsigned result
//                         v-----v unsigned constant
uint16_t result = (byte1 & 0x0050u) | byte2;
//                ^-----------------------^ unsigned result
//       ^--------------------------------^ initializing: unsigned to uint16_t

討厭的編譯器可能仍然會抱怨縮小初始化。

// Non-cast alternative
uint16_t result = UINT16_MAX & ((byte1 & 0x0050u) | byte2);
// Cast alternative
uint16_t result = (uint16_t)   ((byte1 & 0x0050u) | byte2);