为什么 'char -> int' 是提升，而 'char -> Short' 是转换（而不是提升）？

Question

我读过cppreference.com 的隐式转换：

整数提升：
小整数类型（例如 char）的纯右值可以转换为较大整数类型（例如 int）的纯右值。

[...]

请注意，所有其他转化均不属于促销；例如，重载决策选择 char -> int （提升）而不是 char -> Short （转换）。

从char到int的转换就是‘提升’；很清楚（从1字节到4字节）。
从 char -> Short 的转换是“不提升”；为什么？
我一直认为char是一个字节，short（short int）是两个字节。为什么它不被视为促销？这似乎与第一行相矛盾。难道‘小改大’就是升职吗？）

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寻找一些答案后：

我们可以考虑“促销是转化的特例”吗？我们是否可以说“所有促销都是转化，但并非所有转化都是促销”？
或者我们应该将它们视为两个不同且独立的概念？

Answer 1

历史动机：C

积分提升的思想可以追溯到标准之前的 C。当向可变参数函数 ( ...) 或没有原型的函数提供参数时，就会应用提升。即调用：

// function declaration with no prototype
void mystery();
// ...
char c = 'c';
mystery(c); // this promotes c to int

// in another .c file, someone could define
void mystery(int x) { /* ... */ }

促销基本上是对该类型的“最小”升级，而转换可以是任何内容。您甚至可以认为该设计是基于 B 编程语言构建的结果，该语言甚至没有像 C 那样具有多种整数类型。

C++标准中的相关措辞

仅以下内容被视为整数提升：

如果纯右值不是转换后的位域，并且其整数类型不是bool、char8_t、char16_t、char32_t，或者wchar_t其整数转换等级小于 的等级，int则可以转换为该类型的纯右值int（如果int可以表示源类型的所有值） ; 否则，可以将源纯右值转换为 类型的纯右值unsigned int。

- [转换舞会] p2

促销和转化之间的区别解释如下：

积分促销允许的转化不包括在积分转化集中。

- [转换积分] p4

正如您所看到的，这两个概念之间存在一些重叠，但任何同时也是促销的转换都不被视为转换。

标准转换是升级还是转换都会对重载解析产生影响：

标准转换序列按其等级排序：精确匹配是比促销更好的转换，促销是比转换更好的转换。[...]

- [over.ics.rank] p4

对过载解决的影响

正如您所指出的，char -> short是转换，char -> int是晋升。这有以下影响：

// A conversion sequence from char -> int is empty
// because char -> int is a promotion, and so it doesn't contribute
// to the conversion sequence.
void f(int);
// A conversion sequence from char -> short has length 1
// because char -> short is not a promotion.
void f(short);

int main() {
    // Not an ambiguous call; calls f(int), because the conversion sequence
    // for this call is shorter.
    // Note that in C, a character literal has type 'int', not 'char', so
    // it is more symmetrical to favor 'int' whenever possible.
    f('x');
}

如果现在 C++ 是从头开始设计的，那么升级和转换的定义可能会有很大不同，但是，现状就是我们所拥有的，而且不太可能改变。经过这么多年，改变这种行为和措辞基本上是不可能的，因为有多少代码依赖于它。

与 C++ 中的许多设计决策一样，答案是：历史原因。

Answer 2

tochar和toint都是转换。请注意文本\xe2\x80\x99s 在讨论促销后使用\xe2\x80\x9call other conversions\xe2\x80\x9d：促销是一种转换。charshort

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转换是一种操作，它采用一种形式的值并以另一种形式产生相同的值（尽可能接近）：

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• 获取一个char值并生成int具有相同值的值是一种转换。
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• 获取一个int值并生成一个包含表示相同值的十进制数字的字符串是一种转换。
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• 以磅为单位的重量并以公斤为单位产生相同的重量是一种转换。
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在表达式的许多地方，C++ 自动将窄整数类型转换为更宽的整数类型。这样做主要是出于历史目的，而且还因为纯粹以窄类型进行算术可能很尴尬\xe2\x80\x94char算术很容易溢出，并且需要程序员显式插入强制转换int代码变得麻烦。

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这些特殊的转换称为 \xe2\x80\x9cpromotions。\xe2\x80\x9d 这个词的自然英语含义，前进到更高的位置，适合这些类型的转换：它们都从较窄的类型转换为较宽的类型（或至少一样宽）。除此之外，这个词被用来专门指代这些特殊的转换。积分促销的一个重要特点是其价值永远不会改变。（理想情况下，任何转换都不会更改值，但由于限制，这种情况确实会发生。一个示例是将float值 3\xc2\xbc 转换为int必须生成一个整数，因此生成 3 而不是 3\xc2\xbc。另一个示例是将int\xe2\x88\x923 的值转换为unsigned强制换行，因此会产生一个名义上非常不同的值，尽管它与输入值确实有特殊关系，并且在模算术中可以被视为相同的值。）

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Answer 3

C++ 标准指定了一组整数提升规则，这些规则不仅仅基于类型的大小。char将 a 升级为 anint而不是 a的决定short基于该语言的历史设计以及跨不同平台一致行为的愿望。

根据 C++ 标准，定义整型提升以将小整型类型转换为特定的实现定义类型，通常是int. 由于int选择 为积分提升的目标类型，因此将 a 转换char为 ashort并不符合提升资格，即使short大于char。相反，它属于转换类别。

不同的实现和架构之间的具体规则可能有所不同，但这是您观察到的行为背后的一般推理。它是语言设计的一部分，以历史考虑和编译器实现的实际方面为指导，而不是基于类型大小的严格逻辑进展。