C语言int变量三次连乘赋值给long为何发生整数溢出？

你的判断完全准确：C语言中算术表达式的求值类型由参与运算的操作数类型决定，和最终赋值的目标类型没有关系。赋值触发的类型转换，只会在右侧整个表达式全部计算完成后才执行，不会提前改变运算过程中的中间值类型。

你给出的问题代码如下：

void main(void) {
    int n = 1291;
    long cube = n*n*n;
    printf("Cube: %ld, n: %d", cube, n);
}

n*n*n是左结合的算术运算，会按照以下顺序分步求值，全程在int类型下计算：

• 第一步计算n * n：两个操作数均为int，结果类型为int。1291的平方是1666681，处于32位int的取值范围（-2147483648 ~ 2147483647）内，这一步无异常。
• 第二步计算上一步结果 * n：两边操作数依然是int，结果类型仍为int。此时乘积为2151685171，超过32位int的最大值2147483647，触发有符号整数溢出，得到补码截断后的错误值-2143282125。
• 等整个连乘运算完成、溢出的错误结果已经生成后，才会执行赋值阶段的类型转换，把这个错误的int值转为long存入cube变量，此时已经无法得到正确结果。

这也是你把n的类型改为long后运行正常的原因：当n本身是long类型时，每一步乘法的操作数都是long，中间结果也会按long类型存储，全程不会触发int范围的溢出，自然能得到正确的计算值。

不需要把n整体声明为long，只要在链式运算的第一步将任意一个操作数强转为long，就能让后续所有运算自动提升到long精度，避免溢出：

void main(void) {
    int n = 1291;
    long cube = (long)n * n * n;
    printf("Cube: %ld, n: %d", cube, n);
}

运行后可得到预期输出：

Cube: 2151685171, n: 1291

注意：不要把强转写为(long)(n*n*n)，这种写法是先完成int类型的连乘、已经触发溢出后再做类型转换，和原错误写法没有区别。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者s3dev