C++中的表达式

表达式

表达式是由一个或者多个运算对象构成，运算对象之间可以通过运算符连接起来。对表达式求值最后都会得到一个结果。

几个概念

1、左值和右值

C++表达式要不是左值，要不就是右值。当一个对象被用作右值时用的是对象的值；当被用作左值时，用的是对象的存储空间。一个重要的原则： 左值可以当右值使用，但右值不可以当左值使用。

2、优先级

优先级和结合律决定了运算符和运算对象的集合方式，在复合表达式中很关键。

3、求值顺序

四种运算符规定了求值顺序：与（&&），或（||），条件（？：），逗号（，）。

对于没有规定求值顺序的运算符来说，如果表达式指向并修改了同一个对象，将会引发错误并产生未定义的行为。

算数运算符

算数运算符满足左结合律，按照优先级从高到低依次为：一元正号（+），一元负号（-）；乘法（*），除法（/），求余（%）；加法（+），减法（-）。

1）整数相除还是整数；除法所得的商一律向0取整。

2）取余运算的运算对象必须是整数。m%（-n）= m%n ; (-m) % n = - (m % n)。

逻辑与关系运算符

逻辑运算符中的逻辑非满足右结合律，其余的逻辑运算符和关系运算符满足左结合律。优先级次序为：逻辑非（！）；小于（<）,小于等于( <= )，大于( > )，大于等于( >= )；相等( == )，不相等( != )；逻辑与( && )；逻辑或（||）。

1)逻辑与和逻辑或有短路求值策略：当运算符左侧就能决定整个表达式的值时就不会计算右侧的表达式。

2)关系运算符的求值结果是布尔值。

赋值运算符

赋值运算符的左侧运算对象必须是一个可修改的左值。赋值运算符满足右结合律。

递增和递减运算符

递增运算符（++）和递减运算符（--）是对对象进行加1和减1的操作。

两种运算符分为前置版本和后置版本：前置版本是将运算对象先加1然后将改变后的对象作为求值结果；后置版本的求值结果是运算对象改变之前的那个值得副本。

成员访问运算符

点运算符（ . ）和箭头运算符( -> )都可以用于成员访问，其中点运算符获取类对象的一个成员。ptr->mem 等价于 （*ptr）.mem。

条件运算符

条件运算符（？：）相当于简单的if-else语句，形势为：  cond？ expr1：expr2；

其中cond为条件，首先对其求值，若果cond条件为真，则返回expr1表达式的值，否则返回expr2的值。

条件运算符满足右结合律。

位运算符

位运算符的运算对象是整数类型，并且将运算对象作为二进制位的集合。优先级依次为：位求反（~）；左移（<<）, 右移（>>）;位与（&）；位异或（^）;位或（|）。

移位运算符：

1）运算符的右侧不能为负值而且其值必须严格小于结果的位数；

2）移出边界之外的位被舍弃了；

3）左移运算符在右侧补0；

4）右移运算符在左侧补0或者符号位；

5）移位运算符 满足左结合律。

sizeof运算符

sizeof运算符返回一条表达式或者一个类型名字所占的字节数，满足右结合律，返回值是一个size_t类型的常量表达式。 sizeof 并不会对运算对象进行实际的求值运算。存在两种表达方式：

sizeof (type);
sizeof expr;

1）对char或者类型为char的表达式执行sizeof运算，其结果为1；

2）对引用类型进行sizeof操作得到的是被引用对象所占空间的大小；

3）对指针执行sizeof运算得到的是指针本身所占空间的大小；

4）对解引用指针执行sizeof运算得到的是指针所指对象所占空间的大小，其中指针并不一定需要有效；

5）对数组执行sizeof操作得到真个数组所占空间的大小；

6）对string或者vector对象执行sizeof操作只返回该类型固定部分的大小，不会计算其中元素占用的空间。

逗号运算符

逗号运算符按照从左到右依次求值，首先将左侧的表达式求值，然后将左侧表达式结果丢弃，再求右侧表达式结果的值，整个表达式的求值结果也是右侧表达式的值。