C语言K&R圣经笔记 2.11条件表达式 2.12优先级和求值顺序

2.11条件表达式

 if (a > b) 
     z = a; 
 else 
     z = b; 

上面的语句计算 a 和 b 中的最大值并存入 z。而使用三元操作符 ? :  的条件表达式，为这个结构及类似结构提供了另一种写法。在如下表达式

expr1 ? expr2 : expr3

中，首先对 expr1 求值。如果值非0 （为真），则对 expr2 求值，而得到的也是整个条件表达式的值。若 exp1 的值为0（为假），则对 expr3 求值，得到整个表达式的值。 expr2 和 expr3 中只会有一个表达式被求值。因此，把 z 设为 a 和 b 的最大值就能写成：

z = a > b ? a : b;    /* z = max(a,b) */

需要注意，条件表达式确实是一个表达式，它能出现在任何其他表达式可以出现的地方。如果 expr2 和 expr3 的类型不同，则结果的类型取决于本章前面讨论过的转换规则。例如， 如果 f 是 float 而 n 是 int，则表达式

(n > 0) ? f : n

的类型是 float， 不管 n 是否大于 0。

条件表达式的第一个表达式两边不用加上括号，因为 ?: 的优先级非常低，仅高于赋值。然而加上括号是明智的，因为这会让条件表达式的条件部分看起来更明显。

条件表达式可以带来更简洁的代码。例如，下面这个循环会打印数组的 n 个元素，每行10个，中间用空格隔开，每行（包括最后一行）末尾以换行符结束。

for (i = 0; i < n; ++i)
    printf("%6d%c", a[i], (i%10==9 || i== n-1) ? '\n' : ' ');

每10个元素后面打印一个换行符，第n个元素后面也要。其他所有元素后面打印空格。代码可能看起来有点绕，但比对应的 if-else 写法要紧凑。还有个不错的例子是

printf("You have %d items%s.\n", n, n==1 ? "" : "s"); 

练习2-10、重写 把大写字母转小写的 lower 函数，用条件表达式，不用 if-else。

2.12优先级和求值顺序

表2-1总结了所有操作符的优先级和结合性，包括那些我们还没讲到的。同一行的操作符有相同的优先级；行按优先级降序排列，例如 操作符 * / % 的优先级相同，而它们三个的优先级都比二元操作符 + -  要高。括号“操作符” ( ) 指的是函数调用。操作符 -> 和 . 用来访问结构的成员，还有 sizeof（对象的大小），都会在第6章讲到。第5章会讨论  * （通过指针引用）和 & （对象的地址），而第3章会讨论逗号操作符。

注意位操作符 & ^ | 优先级低于 == 和 !=。这隐含说明，用来测试位的表达式如

if ((x & MASK) == 0) ...

里面必须全部用括号包起来，才能得到想要的结果。

C，和大多数语言一样，并没有指定一个操作符中多个操作数的求值顺序。（操作符  && || ?: 和逗号操作符除外）。例如语句

x = f() + g()

f 可能 在 g 之前求值，可能相反；这样如果 f 或 g 改变了对方依赖的一个变量值，则 x 的值依赖于求值顺序。应对这种情况，可以用临时变量来保存中间结果，以保证所需的顺序。

类似的，函数的多个参数的求值顺序也是没有规定的，因此语句

printf("%d %d\n", ++n, power(2,n));    /* WRONG */

用不同的编译器可以产生不同的结果，依赖于 n 是否在 power 被调用之前自增。当然，解决方法是写成

++n;
printf("%d %d\n", n, power(2,n));

函数调用，嵌套的赋值语句，以及自增和自减操作符，都会带来“副作用”——作为表达式求值的副产品，某些变量被改变了。在任何涉及副作用的表达式中，都可能存在对表达式中变量的更新顺序的微妙依赖。这种代码令人难受。来看一个典型的：

a[i] = i++;

问题是，数组下标用的是 i 的老值还是新值？不同的编译器可以用不同的方式来解释，并基于不同的解释生成不同的结果。标准有意地不明确规定大部分的这类问题。表达式中的副作用（对变量赋值）何时发生，这个决定权交给了编译器，因为最佳的选择强烈依赖于机器架构。（标准的确规定了，所有参数的副作用生效在函数被调用之前，但这无法解决上面的 printf 问题。）

结论就是：不管在任何语言中，写出依赖于求值顺序的代码都是糟糕的编程实践。自然地，有必要知道应该避免什么，但如果你不知道在各种不同的机器上是分别如何实现的，你也不会忍不住去利用某种特定的实现。

（第二章完）