C语言-表达式求值

文章目录

  • 隐式类型转换
    • 1.整型提升
      • 2.算术转换
  • 操作符的属性
    • 1.操作符的优先级
      • 2.操作符的结和性
  • 一些问题表达式
    • 表达式1
      • 表达式2
        • 表达式3
          • 表达式4
            • 表达式5

隐式类型转换

1.整型提升

整型提升

C的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。

整型提升的存在

在介绍方法之前,先来感受一下整型提升的存在:
C语言-表达式求值_第1张图片
如果没有进行整型提升的话,“正常”来说因该是130,可结果为啥是-126呢?

分析过程:
C语言-表达式求值_第2张图片

整型提升的规则

1.对于一个有符号数,整型提升时前面全部补符号位使得整个数变成32个比特位
2.对于一个无符号数,整型提升时前面全部补0使得整个数变成32个比特位

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。
C语言-表达式求值_第3张图片
警告:但是算术转换要合理,要不然会有一些潜在的问题。

操作符的属性

1.操作符的优先级

2.操作符的结和性

C语言-表达式求值_第4张图片C语言-表达式求值_第5张图片C语言-表达式求值_第6张图片
优先级>结合性

但是,只要掌握了优先级、结和性是否就能确定一个表达式的计算顺序以及结果呢?
答案当然是不能,接下来介绍几个问题表达式。

一些问题表达式

表达式1

在这里插入图片描述
注: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。

计算顺序一:

在这里插入图片描述

计算顺序二:
在这里插入图片描述

表达式2

C语言-表达式求值_第7张图片
注: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。

计算顺序一:
C语言-表达式求值_第8张图片

计算顺序二:
C语言-表达式求值_第9张图片

表达式3

C语言-表达式求值_第10张图片

这道题来自《C和指针》,该代码在不同的编译器有着不同的答案!

表达式4

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计算顺序一:
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计算顺序二:
C语言-表达式求值_第13张图片

表达式5

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计算顺序一:
C语言-表达式求值_第15张图片
计算顺序二:
C语言-表达式求值_第16张图片

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