【C语言】操作符详解（五）

news2024/9/28 19:27:00

操作符的属性：优先级，结合性

优先级

结合性

表达式求值

整形提升

算术转换

问题表达式解析

表达式1

表达式2

表达式3

总结

操作符的属性：优先级，结合性

优先级

⭐优先级：优先级指的是，如果一个表达式包含多个运算符，哪个运算符应该优先执行。各种运算符的优先级是不一样的。

例如：

3+4*5

上述表达式中既有加法运算符（+）又有乘法运算符（*）。由于乘法的优先级高于加法所以会先计算（4*5）而不是先计算（3+4）。

结合性

⭐结合性：如果两个运算符优先级相同，优先级没办法确定先计算哪个了，这时候就看结合性了，则根据运算符是左结合，还是右结合，决定执行顺序。大部分运算符是左结合（从左到右执行)，少数运算符是右结合（从右到左执行)，比如赋值运算符（=）。

5*6/2

上述表达式中，（*）和（/）的优先级相同，它们都是左结合运算符，所以从左到右执行，先计算（5 * 6） ,再计算（6 / 2）。

运算符的优先级顺序很多，下面是部分运算符的优先级顺序（按照优先级从高到低排列)。建议大概记住这些操作符的优先级就行，其他操作符在使用的时候查看下面表格就可以了。由于圆括号的优先级最高，可以使用它改变其他运算符的优先级。

表达式求值

整形提升

⭐整形提升：C语言中整型算术运算总是⾄少以缺省整型类型的精度来进行的。为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升。

整型提升的意义：

表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执⾏，CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节⻓度⼀般就是int的字节⻓度，同时也是CPU的通⽤寄存器的⻓度。

因此，即使两个char类型的相加，在CPU执⾏时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准⻓度。

通⽤CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8⽐特字节直接相加运算（虽然机器指令中可能有这种字节相加指令）。所以，表达式中各种⻓度可能⼩于int⻓度的整型值，都必须先转换为 int或unsigned int，然后才能送⼊CPU去执⾏运算。

//实例1
char a,b,c;
...
a = b + c;

b和c的值被提升为普通整型，然后再执行加法运算。加法运算完成之后，结果将被截断，然后再存储于a中。

如何进行整体提升呢？

1. 有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

2. ⽆符号整数提升，⾼位补0

//负数的整形提升
char c1 = -1;
变量c1的⼆进制位(补码)中只有8个⽐特位：
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，⾼位补充符号位，即为1
提升之后的结果是：
11111111111111111111111111111111
//正数的整形提升
char c2 = 1;
变量c2的⼆进制位(补码)中只有8个⽐特位：
00000001
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，⾼位补充符号位，即为0
提升之后的结果是：
00000000000000000000000000000001
//⽆符号整形提升，⾼位补0

算术转换

⭐算术转换：如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型，那么除⾮其中⼀个操作数的转换为另⼀个操作数的类型，否则操作就⽆法进⾏。下⾯的层次体系称为寻常算术转换。

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

问题表达式解析

表达式1

//表达式的求值部分由操作符的优先级决定。
//表达式1
a*b + c*d + e*f

表达式1在计算的时候，由于 (*)⽐ (+) 的优先级高，只能保证， * 的计算是比 + 早，但是优先级并不能决定第三个（*）⽐第⼀个（+）早执行。所以表达式的计算机顺序就可能是：

//第一种可能：
a*b
c*d
a*b + c*d
e*f
a*b + c*d + e*f
//或者
//第二种可能：
a*b
c*d
e*f
a*b + c*d
a*b + c*d + e*f

表达式2

//表达式2
c + --c;

同上，操作符的优先级只能决定⾃减（--）的运算在（+）的运算的前⾯，但是我们并没有办法得知，（+）操作符的左操作数的获取在右操作数之前还是之后求值，所以结果是不可预测的，是有歧义的。

表达式3

#include <sdtio.h>
int fun()
{
	static int count = 1;
	return ++count;
}
int main()
{
	int answer;
	answer = fun() - fun() * fun();
	printf("%d\n", answer);//输出多少？
	return 0;
}