C++中char类型与int类型相加返回int结果的实现原理是什么

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    char a = 77;
    int b = a + 3;
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    return 0;
}

问题1：为什么a+3得到的80可以存储在int类型变量b中？ #

这个现象是C++标准规定的整型提升规则导致的：

• 所有宽度小于int的整型类型（包括char、short等）在参与算术运算时，会先被隐式转换为int类型再执行运算。
• 代码中char类型的a在执行a+3之前，会先被提升为int类型，取值保持77不变，再和默认是int类型的字面量3相加，得到的运算结果本身就是int类型的80，赋值给同类型的变量b完全符合类型匹配要求。

问题2：整数与字符类型相加返回int类型结果的实现逻辑 #

• 首先明确：char在C++中本质就是整型类型，它底层存储的就是字符对应的ASCII码整数值，只是cout输出时调用了针对char类型的重载方法，才会输出对应字符而非整数值。
• 整个运算的编译阶段处理逻辑如下：
  • 编译器识别到运算操作数a为char类型，宽度小于int，触发整型提升逻辑
  • 生成对应指令将a的存储值77扩展为int类型的宽度（常规环境下为4字节）
  • 两个int类型的操作数77和3执行加法运算，得到int类型的结果80

如果把运算结果赋值给char类型变量，也可以编译通过，此时会把int类型的80隐式转换回char类型，输出这个变量时就会得到ASCII码80对应的字符P。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Samiul Islam