【C语言】操作符详解（五）

目录

操作符的属性：优先级，结合性

优先级

结合性

表达式求值

整形提升

算术转换

问题表达式解析

表达式1

表达式2

表达式3

总结

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操作符的属性：优先级，结合性

优先级

⭐优先级：优先级指的是，如果一个表达式包含多个运算符，哪个运算符应该优先执行。各种运算符的优先级是不一样的。

例如：

3+4*5

上述表达式中既有加法运算符（+）又有乘法运算符（*）。由于乘法的优先级高于加法所以会先计算（4*5）而不是先计算（3+4）。

结合性

⭐结合性：如果两个运算符优先级相同，优先级没办法确定先计算哪个了，这时候就看结合性了，则根据运算符是左结合，还是右结合，决定执行顺序。大部分运算符是左结合（从左到右执行)，少数运算符是右结合（从右到左执行)，比如赋值运算符（=）。

5*6/2

上述表达式中，（*）和（/）的优先级相同，它们都是左结合运算符，所以从左到右执行，先计算（5 * 6） ,再计算（6 / 2）。

运算符的优先级顺序很多，下面是部分运算符的优先级顺序（按照优先级从高到低排列)。建议大概记住这些操作符的优先级就行，其他操作符在使用的时候查看下面表格就可以了。由于圆括号的优先级最高，可以使用它改变其他运算符的优先级。

参考： C 运算符优先级 - cppreference.com

表达式求值

整形提升

⭐整形提升：C语言中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)的操作数的字节⻓度⼀ 般就是int的字节⻓度，同时也是CPU的通⽤寄存器的⻓度。

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⻓ 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，表达式中各种⻓度可能⼩于int⻓度的整型值，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
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。加法运算完成之后，结果将被截断，然后再存储于a中。

如何进行整体提升呢？

1. 有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

2. ⽆符号整数提升，⾼位补0

//负数的整形提升
char c1 = -1;
变量c1的⼆进制位(补码)中只有8个⽐特位：
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，⾼位补充符号位，即为1
提升之后的结果是：
11111111111111111111111111111111
//正数的整形提升
char c2 = 1;
变量c2的⼆进制位(补码)中只有8个⽐特位：
00000001
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，⾼位补充符号位，即为0
提升之后的结果是：
00000000000000000000000000000001
//⽆符号整形提升，⾼位补0

算术转换

⭐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

问题表达式解析

表达式1

//表达式的求值部分由操作符的优先级决定。
//表达式1
a*b + c*d + e*f

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。 所以表达式的计算机顺序就可能是： 

//第一种可能：
a*b
c*d
a*b + c*d
e*f
a*b + c*d + e*f
//或者
//第二种可能：
a*b
c*d
e*f
a*b + c*d
a*b + c*d + e*f

表达式2

//表达式2
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。 

表达式3

 

#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;
}

 这个代码有没有实际的问题？有问题！

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。

总结

⭐即使有了操作符的优先级和结合性，我们写出的表达式依然有可能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潜在风险的，建议不要写出特别负责的表达式。

 以上便是我为大家带来的操作符详解（五）的内容，若有不足，望各位大佬在评论区指出，谢谢大家！可以留下你们点赞、收藏和关注，这是对我极大的鼓励，我也会更加努力创作更优质的作品。再次感谢大家！