C语言--操作符详解(2)

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前言

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一、表达式求值

表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。
同样，有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型。

1.隐式类型转换

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。

//实例1
int main() {

	char a = 5;
	//00000000000000000000000000000101
	//00000101 -a

	char b = 126;
	//00000000000000000000000001111110  
	//11111110  -b

	char c = a + b;
	//00000101 -a
	//01111110  -b
	//00000000000000000000000000000101      //整形提升
	//00000000000000000000000001111110
	//00000000000000000000000010000011
	//10000011-c
	//
	printf("%d\n",c);//整形提升
	//11111111111111111111111110000011-内存中的补码
	//11111111111111111111111110000010
	//10000000000000000000000001111101---  -125
	
	return 0;
}

a和b的值被提升为普通整型，然后再执行加法运算。
加法运算完成之后，结果将被截断，然后再存储于a中。

整形提升的例子:

//实例1
int main()
{
 	char a = 0xb6;//10110110 //整形提升
	//11111111111111111111111110110110
	//11111111111111111111111110110101
	//10000000000000000000000001001010
	//-0x4A
	short b = 0xb600;
	int c = 0xb6000000;
	 if(a==0xb6)
 		printf("a");
 	if(b==0xb600)
 		printf("b");
 	if(c==0xb6000000)
	 	printf("c");
 return 0; }

这时a的值就已经改变了-0x4A
同理b也是

最终输出结果为

//实例2
int main()
{
 		char c = 1;
	 printf("%u\n", sizeof(c));
	 printf("%u\n", sizeof(+c));
	 printf("%u\n", sizeof(-c));
 return 0; 
 }

实例2中的,c只要参与表达式运算,就会发生整形提升,表达式 +c ,就会发生提升,所以 sizeof(+c) 是4个字
节.
表达式 -c 也会发生整形提升,所以 sizeof(-c) 是4个字节,但是 sizeof© ,就是1个字节.

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。
警告：
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

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。
   两个相邻的操作符先执行哪个？取决于他们的优先级。如果两者的优先级相同，取决于他们的结合性。
   
   还有一些错误代码，无法准确给出计算顺序

//表达式
c + --c;

不知道先是（c-1）+(c-1)再相加
还是c+(c-1)

例如c=2
第一种方法结果就是1
第二种方法结果就是3
注释：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。

//代码
#include
int main()
{
int i = 1;
int ret = (++i) + (++i) + (++i);
printf(“%d\n”, ret);
printf(“%d\n”, i);
return 0;
}
//尝试在linux 环境gcc编译器，VS2013环境下都执行，看结果。

VS2013环境的结果

看看同样的代码产生了不同的结果，这是为什么？
简单看一下汇编代码.就可以分析清楚.
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。

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总结

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。