コグノスケ

N1570 (C11 committee draft) 6.3.1.3の定義とざっくり和訳

6.3.1.3 Signed and unsigned integers

When a value with integer type is converted to another integer type other than
_Bool, if the value can be represented by the new type, it is unchanged.

Otherwise, if the new type is unsigned, the value is converted by repeatedly
adding or subtracting one more than the maximum value that can be represented
in the new type until the value is in the range of the new type.

Otherwise, the new type is signed and the value cannot be represented in it;
either the result is implementation-defined or an implementation-defined signal
is raised.


（ざっくり和訳）

整数型の値が _Bool以外の整数型に変換される場合、もし値が新しい型で表現できるなら
値は変化しません。

新しい型が符号なしで表現できないならば、新しい型の範囲に入るまで、新しい型が表現できる
最大値より1多い値を繰り返し加算または減算して値を変換します。

（訳注）
パディング等も認められているのでややこしい言い方になっている。
元の型が32bit整数で0x2_3456、新しい型が16bit整数で最大値0xffffだとする。
このとき新しい型の最大値 + 1 = 0x1_0000である。

元の型の値0x2_3456は新しい型の範囲より大きいので、最大値 + 1を減算し続ける。
・0x2_3456 - 0x1_0000 = 0x1_3456 → 新しい型の範囲に入っていない
・0x1_3456 - 0x1_0000 = 0x0_3456 → 新しい型の範囲に入った
よって新しい型の値は0x3456となる。

この処理は新しい型から溢れた上位ビット（つまりこの例でいえば16bit以上の上位ビット）を
全て0クリアする処理に相当する。
（訳注、終わり）

新しい型が符号付きで値を表現できないならば、結果は実装定義になるか、もしくは実装定義の
シグナルが生成されます。