C 语言学习（2）---- C语言中的表达式求值

1. 表达式定义

C语言中的表达式是一种有值的语法结构，它由运算符（变量，常量，函数调用返回值）结合而成，每个表达式一定有一个值

常量表达式

比如 a，12,12.4 值就是变量或者常量本身的值，作为条件的时候，非零为真，零值为假

算术表达式

a+b c*d+a 12/3+d i++ --a  值就是表达式的结果

赋值表达式

a=12 a+=12 a = c = d  表示对 a 变量进行赋值

关系表达式

a > b 2 ==3 值可以认为是布尔值，由于C语言中没有bool 值，用整型值 0 和 1 表示

逻辑表达式

a && b c || d  !a 值可以认为是布尔值，由于C语言中没有bool 值，用整型值 0 和 1 表示

复合表达式

x = ( y = (a + b + a > 4), z=10) 依据运算符优先级和结合性得到结果

逗号表达式

(1，2，3，4，a)  从左到右依次求值，表达式的值是逗号最右边的值

有返回值的函数

有返回值的函数也是一个表达式

2. 表达式求值

整型提升

C语言的整数算术运算至少是以缺省的整型类型的精度进行的，为了获得这个精度，表达式中字符型和短整型在使用之前转换为普通整型，这种转换称为整型提升

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，加法运算的结果被截短，然后再存储于 a 中

隐式类型转换

C语言在下面几种情况下进行隐式类型转换：

1. 算术表达式中，低类型会转换为高类型
2. 赋值表达式中，右侧表达式的值可以自动转换为左侧变量的类型，赋值给它
3. 函数调用中参数传递时，系统隐式将实参转换为形参的类型后，赋值给形参
4. 函数有返回值时，系统隐式将返回表达式类型转换为返回值类型，并赋值给调用函数

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表达式求值中的自动类型转换

下面层次体系称为寻常算术转换：

 

转换规则：

1. 如果某个操作数类型在上面列表中排名较低，那么首先将其转换为另一个操作数的类型然后再执行操作
2. 转换按照数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低，比如 int 型和 long 型运算时，先把int 类型转换为 long 型后再进行计算
3. 若两种类型的字节数相同，且一种有符号，一种无符号，则转换成无符号类型
4. 所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算
5. char 和 short 类型参与运算时，必须先转换为 int 类型（整形提升）

注意float 类型转换为整型值的时候，小数部分会被舍弃（并不进行四舍五入）

static void _floatconvert() {
	float m = 3.14f;
	int n = m;
	printf("the value of n = %d \n", n);
}

3. 操作符的属性

​​​​​​复杂表达式的求值顺序是由三个因素决定的，操作符的优先级，操作符的结合性以及操作符是否控制执行顺序。

两个相邻的操作符哪个先执行取决于它们的优先级，如果两者优先级相同，那么执行顺序由它们的结合性决定

简单来说，结合性就是一串操作符是从到右依次执行还是从右到左依次执行

• 初级运算符总共有四个下标访问操作符[ ]，括号操作符()，访问结构成员 .，访问结构指针成员 ->，
•  算术运算符先乘除后加减
• 关系运算符中先大小后相等（关系运算符中 > < >= <= 的优先级高于 == 和 ! =）
• 位运算分为四个等级，取反（等级最高是单目运算符)，与，异或，或
• 逻辑运算符分为三个等级，逻辑非（等级最高是单目运算符），逻辑与，逻辑或

运算符中只有三类是从右到左，其余都是从左到右

赋值，条件（？：）和单目运算符 这三类运算符的结合方式是从右到左，其余都是从左到右

常见的优先级问题：

•  结构体成员访问运算符的优先级高于间接访问 *p.f 等同于*(p.f)，使用访问结构体成员运算符

p -> f 可以避免这个问题

• 下标访问运算符优先级高于间接访问 int *ap[ ]，表示的是一个指针数组
• 函数调用优先级高于间接访问，int *p()，表示返回值是指针的函数 p
• == 和 != 优先级高于位操作  value & value != 2 等同于value & （value != 2）
• == 和 != 优先级高于赋值运算符，c = getchar() != EOF 等同于 c = （getchar() != EOF）
• 算术运算符优先级高于位移运算符，msb << 4 + lsb 等同于msb << （4 + lsb）
• 逗号运算符的优先级最低
• 间接访问运算符优先级高于算术运算符，*p + 1 表示的是 间接访问 p 的值加1，*（p + 1）表示的是访问 p 指向元素连续内存的下一个元素

void _testOperatorPriority() {

	int array[] = { 10, 20, 30, 40 };
	int *p = array;

	//  11
	printf("*p + 1 = %d \n", *p + 1);

	// 20
	printf("*(p + 1) = %d \n", *(p + 1));

	// *p++
	printf("*p++ = %d %d %d\n", *p++, *p++, *p++);

}