從經典 Bug 深入解析 C 語言隱式類型轉換陷阱

一個令人費解的 Bug

出自《C 專家編程》的經典範例：

#include <stdio.h>
int array[] = {23, 34, 12, 17, 204, 99, 16};
#define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(array) / sizeof(array[0]))

int main(void) {
    int d = -1, x;
    if (d <= TOTAL_ELEMENTS - 2)
        x = array[d + 1];  // 這行永遠不會執行！
    return 0;
}

明明 d = -1，TOTAL_ELEMENTS = 7，-1 <= 5 應為真，為何進不去？

根本原因：signed/unsigned 比較規則

• sizeof 回傳 size_t（無號整數）
• TOTAL_ELEMENTS 為 unsigned int
• d 為 signed int
• 比較時 d 隱式轉為 unsigned int，-1 變成極大正數（0xFFFFFFFF）
• 條件永遠為假

C 語言隱式類型轉換規則詳解

傳統 K&R C 規則

1. char、short → int；float → double
2. 運算元類型提升：double > long > unsigned > int

ANSI C 新標準（整型提升 + 尋常算術轉換）

1. 整型提升：char、short、位段 → int 或 unsigned int（視範圍而定）
2. 尋常算術轉換：低類型向高類型轉換
3. 有號/無號混合：
   • unsigned long vs 其他 → 都轉 unsigned long
   • long vs unsigned int：若 long 能容納 unsigned int 則轉 long，否則轉 unsigned long
   • unsigned int vs int → 轉 unsigned int