操作符详解（2）

8. 条件操作符

exp1 ? exp2 : exp3

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;

	if (a > 5)
	{
		b = 3;
	}
	else
	{
		b = -3;
	}

	//(a > 5) ? (b = 3) : (b = -3);
	b = ((a > 5) ? (3) : (-3));

	return 0;
}

#include 

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	int m = 0;
	scanf("%d%d", &a, &b);
	
	//if (a > b)
	//{
	//	m = a;
	//}
	//else
	//{
	//	m = b;
	//}

	m = (a > b ? a : b);

	printf("%d\n", m);

	return 0;
}

9. 逗号表达式

exp1, exp2, exp3, …expN

逗号表达式，就是用逗号隔开的多个表达式；从左向右依次执行；整个表达式的结果是最后一个表达式的结果。

#include 

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);//逗号表达式
	printf("%d\n", a);//12
	printf("%d\n", b);//13
	printf("%d\n", c);//13

	return 0;
}

if (a =b + 1, c=a / 2, d > 0)

a = get_val();
count_val(a);
while (a > 0)
{
 		//业务处理
        a = get_val();
        count_val(a);
}

//如果使用逗号表达式，改写：
while (a = get_val(), count_val(a), a>0)
{
         //业务处理
}

10. 下标引用、函数调用和结构成员

1. [ ] 下标引用操作符

操作数：一个数组名 + 一个索引值

#include 

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	//              0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
	//数组的起始是有下标的，下标是0开始的
	printf("%d\n", arr[2]);//[] 下标引用操作符, arr 和 2 是 [] 的两个操作数
	
	return 0;
}

2. ( ) 函数调用操作符

接受一个或者多个操作数：第一个操作数是函数名，剩余的操作数就是传递给函数的参数。

#include 

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

void test()
{
	printf("hehe\n");
}

int main()
{
	//int len = strlen("abc");//() 函数调用操作符
	//() 的操作数是: strlen "abc"
	//printf("%d\n", len);

	int c = Add(3, 5);//() 函数调用操作符
	//Add 3 5
	//对于函数调用操作符来说，最少有1个操作数
	printf("%d\n", c);

	test();

	return 0;
}

//可变参数列表 - 参数的个数是变化的

3. 访问一个结构的成员

.　　　结构体变量.成员名
->　　 结构体指针->成员名

#include 

struct Book
{
	char name[30];//成员
	char author[20];
	float price;
};

int main()
{
	struct Book b1 = { "C语言第一课", "张三", 66.5f };//书
	struct Book b2 = { "数据结构第一课", "李四", 88.6f };//书
	printf("%s %s %.1f\n", b1.name, b1.author, b1.price);
	printf("%s %s %.1f\n", b2.name, b2.author, b2.price);
	//结构体变量.成员名

	return 0;
}

#include 

struct Book
{
	char name[30];//成员
	char author[20];
	float price;
};

void Print(struct Book *p)
{
	printf("%s %s %.1f\n", (*p).name, (*p).author, (*p).price);
	printf("%s %s %.1f\n", p->name, p->author, p->price);
	//->
	//结构体指针->成员名
}

int main()
{
	struct Book b1 = { "C语言第一课", "张三", 66.5f };//书
	struct Book b2 = { "数据结构第一课", "李四", 88.6f };//书
	Print(&b1);
	Print(&b2);

    //printf("%s %s %.1f\n", b1.name, b1.author, b1.price);
	//printf("%s %s %.1f\n", b2.name, b2.author, b2.price);
	//结构体变量.成员名

	return 0;
}

11. 表达式求值

对于表达式求值，主要有以下两个方面：

1. 表达式在计算的过程中，有哪些类型转换？
2. 表达式的求值顺序是怎么样的？

11.1 隐式类型转换

C语言的整型算术运算总是至少以缺省（默认）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)的操作数的字节长度一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。
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长度。
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，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须先转换为int或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。

如何进行整型提升呢？

整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

#include 

int main()
{
	char c1 = 5;
	//00000000000000000000000000000101
	//00000101 - c1（截断）
	char c2 = 127;
	//00000000000000000000000001111111
	//01111111 - c2
	char c3 = c1 + c2;
	//00000000000000000000000000000101
	//00000000000000000000000001111111
	//00000000000000000000000010000100
	//10000100 - c3
	//%d - 10进制的形式打印有符号的整数
	//11111111111111111111111110000100 - 补码
	//11111111111111111111111110000011
	//10000000000000000000000001111100 --> -124
	printf("%d\n", c3);

	return 0;
}

//无符号整形提升，高位补0

以下例子可以证明整型提升确实存在：

#include 

int main()
{
	char a = 0xb6;//10110110
	short b = 0xb600;
	int c = 0xb6000000;
	if (a == 0xb6)
		printf("a");
	if (b == 0xb600)
		printf("b");
	if (c == 0xb6000000)
		printf("c");
	return 0;
}

以上代码中，a，b要进行整形提升，但是c不需要整形提升；a,b整形提升之后,变成了负数，所以表达式 a == 0xb6, b == 0xb600 的结果是假，但是c不发生整形提升,则表达式 c == 0xb6000000 的结果是真，所以程序输出的结果是：c

---

//%d - 10进制的形式打印有符号的整数
//%u - 10进制的形式打印无符号的整数

#include 

int main()
{
	char c = 1;
	printf("%u\n", sizeof(c));//1
	printf("%u\n", sizeof(+c));//4
	printf("%u\n", sizeof(-c));//4
	return 0;
}

以上代码中，c只要参与表达式运算，就会发生整型提升；因此，表达式 +c 和表达式 -c 就会发生整型提升，所以 sizeof(+c) 和 sizeof(-c) 是4个字节，但是 sizeof(c) 就是1个字节。

11.2 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

如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低，那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。

注：
但是算术转换要合理，要不然会有一些潜在的问题。

float f = 3.14;
int num = f;//隐式转换，会有精度丢失

11.3 操作符的属性

复杂表达式的求值有三个影响的因素：

1. 操作符的优先级
2. 操作符的结合性
3. 是否控制求值顺序

上述图片中，从上到下优先级是由高到低的。

//相邻操作符优先级高的先算，低的后算
//相邻操作符的优先级相同的情况下，结合性起作用

int main()
{
	int a = 2 + 3 + 5;

	return 0;
}

但是，就算我们知道了以上三点，对于有些表达式，我们也无法确定其求值的具体顺序或结果，以下是一些有问题的代码：

a*b + c*d + e*f;

以上代码中，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：

a*b
c*d
a*b + c*d
e*f
a*b + c*d + e*f

或者

a*b
c*d
e*f
a*b + c*d
a*b + c*d + e*f

---

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。

---

#include 

int main()
{
 int i = 10;
 i = i-- - --i * ( i = -3 ) * i++ + ++i;
 printf("i = %d\n", i);
 return 0;
}

以上代码在不同编译器中的测试结果：

---

#include 

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;
}

以上代码虽然在大多数的编译器上求得结果都是相同的，但是上述代码 answer = fun() - fun() * fun(); 中我们只能通过操作符的优先级得知：先算乘法，再算减法；函数的调用先后顺序无法通过操作符的优先级确定。

---

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	int ret = (++i) + (++i) + (++i);
	printf("%d\n", ret);
	printf("%d\n", i);
	return 0;
}

在Linux环境下，结果是10 4;而在VS2019环境下，结果是12 4。通过汇编代码可以得知，这段代码中的第一个 + 在执行的时候，第三个++是否执行，这个是不确定的，因为依靠操作符的优先级和结合性是无法决定第一个 + 和第三个前置 ++ 的先后顺序。

---

总结： 我们写出的表达式如果不能通过操作符的属性确定唯一的计算路径，那这个表达式就是存在问题
的。

附：

操作符详解（1）