char和通常的算术转换规则
我知道这个问题已被提出，并且似乎已经回答了无数次，但我似乎无法将答案与我自己的经验相匹配。
C标准规定，对于加法“两个操作数应具有算术类型”（6.5.6.1）。 Arithemitc类型包括整数和浮点类型（6.2.5.18），最后整数类型是char，short，int，long和long long，它们以有符号和无符号类型（6.2.5.4和6.2.5.6）存在。 根据通常算术转换的规则“如果两个操作数具有相同的类型，则不需要进一步转换。” 到现在为止还挺好。
我的理解，如“C书”中所示，“[n] o算术由C以比int短的精度完成”，这是应用积分推广的地方。 我似乎没有在标准中找到这个参考，我好像已经看过很多次了。
由于unsigned char是算术类型，并且通常算术转换的规则表明相同类型的操作数不需要转换，为什么需要进行积分提升？
我使用两个不同的编译器测试了这个。 我写了一个简单的程序，它添加了char：
unsigned char a = 1; unsigned char b = 2; unsigned char c = a + b; 目标平台是使用8位架构的Atmel Mega8 uC。 因此，如果操作数应该进行整体提升，则整数加法将需要使用两个寄存器。
使用imagecraft avr编译器进行编译，没有优化，并且启用了严格的ANSI C可移植性选项，产生了这个汇编代码：
mov R16, R20 add R16, R18
使用avr-gcc（我不知道类似于gcc的-strict的ANSI开关）：
$ avr-gcc -O0 -mmcu=atmega8 -S -c main.c
结果汇编：
ldd r25,Y+1 ldd r24,Y+2 add r24,r25 std Y+3,r24
两种情况下的结果代码都在单个字节上运行。 我得到类似的结果| 和＆和逻辑|| 和&&。 这是否意味着该标准允许对charecter类型进行算术运算而不进行整体提升，或者它只是意味着这些编译器不是标准的兼容性？
额外：
事实certificate，这一切都取决于存储结果的类型。上面显示的示例仅在结果存储在char中时才为真，并且它不依赖于添加的结果。 将a设置为0xFF并将b设置为1将生成完全相同的汇编代码。
如果c的类型更改为unsigned int，则生成的程序集如下所示：
mov R2,R20 clr R3 mov R16,R18 clr R17 add R16,R2 adc R17,R3
即使在结果可以保持在单个字节中的情况下，即a = 1且b = 2。
C 2011（n1570）6.3.1.8（“常用算术转换”）1表示在考虑类型是否相同之前执行整数提升：
否则，将对两个操作数执行整数提升。 然后将以下规则应用于提升的操作数：
如果两个操作数具有相同的类型，则不需要进一步转换…
因此，在C抽象机器中，必须在执行算术之前将unsigned char值提升为int 。 （对于perverse机器，有一个例外，其中unsigned char和int具有相同的大小。在这种情况下， unsigned char值被提升为unsigned int而不是int 。这是深奥的，在正常情况下不需要考虑。）
在实际的机器中，必须以与在抽象机器中执行的结果相同的方式执行操作。 因为只有结果很重要，所以实际的中间操作不需要与抽象机完全匹配。
将两个unsigned char值的总和分配给unsigned char对象时，总和将转换为unsigned char 。 这种转换实质上丢弃了超出符合unsigned char位的位。
这意味着无论是否执行此操作，C实现都会得到相同的结果：
- 将值转换为
int。 - 使用
int算术添加值。 - 将结果转换为
unsigned char。
或这个：
- 使用
unsigned char算术添加值。
因为结果相同，所以C实现可以使用任一种方法。
为了比较，我们可以考虑这个陈述： int c = a + b; 。 另外，假设编译器不知道a和b的值。 在这种情况下，使用unsigned char算法进行添加可能会产生与将值转换为int并使用int算法不同的结果。 例如，如果a是250且b是200，那么它们作为unsigned char值的总和是194（250 + 200％256），但它们在int算术中的总和是450.因为存在差异，C实现必须使用指令得到正确的金额，450。
（如果编译器确实知道a和b的值，或者可以certificate总和适合unsigned char ，那么编译器可以再次使用unsigned char算法。）
这是C99的相关部分：
6.3.1算术运算数
6.3.1.1布尔，字符和整数
1每个整数类型都有一个整数转换等级，定义如下：
…
2可以在任何可以使用int或unsigned int的表达式中使用以下内容：
– 具有整数类型的对象或表达式，其整数转换等级小于int和unsigned int的等级。
– _Bool，int，signed int或unsigned int类型的位字段。
如果int可以表示原始类型的所有值，则该值将转换为int; 否则，它将转换为unsigned int。 这些被称为整数促销。 整数促销不会更改所有其他类型。
我同意它是模糊的，但这是你可以找到最接近各种char或short或_Bool到int或unsigned int 。
来自同一来源：
5.1.2.3程序执行
在抽象机器中，所有表达式都按语义指定进行计算。 实际实现不需要评估表达式的一部分，如果它可以推断出它的值未被使用并且不产生所需的副作用（包括由调用函数或访问易失性对象引起的任何副作用）。
…
10示例2执行片段
char c1，c2;
/ * …… * /
c1 = c1 + c2;
”整数提升”要求抽象机将每个变量的值提升为int大小，然后添加两个整数并截断总和。 如果可以在没有溢出的情况下添加两个字符，或者以静默方式溢出包装以产生正确的结果，则实际执行仅需要产生相同的结果，可能省略促销。
在6.3.1.8（通常的算术转换，n1570）中，我们可以阅读
否则，将对两个操作数执行整数提升。 然后将以下规则应用于提升的操作数：
所以整数提升是整数类型的常规算术转换的一部分。
因此，在abstratc机器中，必须完成到(unsigned) int的转换。
但是，通过“似乎”规则，如果行为与严格实现抽象机器的行为无法区分，那么实现可能会以不同的方式执行。
因此，如果保证仅使用单个字节的计算与向int推进的计算具有相同的结果，则允许实现使用单字节算法。
如果计算机能够对小于int类型执行操作，那么无论如何标准都不会阻止它。 请记住，标准试图为编译器保留尽可能多的选项，并决定选择最佳方法。
短语“没有算术由C以比int短的精度完成”也是正确的。 如果你密切关注，你会发现算术确实以不小于int的精度完成。 但这并不意味着编译器被强制执行整数提升，因为它可以在示例程序中安全地执行字节操作并获得相同的精度。
我认为这里没有矛盾。 只要可观察的结果好像遵循规定的方式，编译器就没有义务遵循任何特定的计算路径。
特别是，对于你的情况，如果我们用升级到int（例如，到16位）进行计算：提升到int具有相同的值， b也是如此。 a + b值实际上是(a + b) mod 2^16 ，但是我们将它分配给unsigned char，它截取高8位，这与取结果mod 2^8 ： ((a + b) mod 2^16) mod 2^8 = (a + b) mod 2^8 。
没有整数提升的计算将导致(a + b) mod 2^8 ，这完全相同。