C++学习05、运算符优先级与结合性

在C++编程中，运算符的优先级和结合性决定了表达式中各个操作数的计算顺序。理解这些概念对于编写正确且高效的代码至关重要。

一、运算符优先级

运算符优先级决定了当表达式中包含多个运算符时，哪个运算符先被计算。例如，在表达式 3 + 4 * 5 中，乘法运算符 * 的优先级高于加法运算符 +，因此首先计算 4 * 5，得到结果 20，然后再与 3 相加，最终结果为 23。

C++中的运算符优先级从高到低大致如下（注意，这只是一个简化的列表，实际中可能还有其他运算符和优先级规则）：

1. 括号 ()、[]、{}：用于分组，优先级最高。
2. 成员访问 .、->：访问对象的成员。
3. 范围解析 ::：访问命名空间或类的静态成员。
4. 后置自增/自减 a++、a--：在表达式之后对变量进行自增或自减。
5. 前置自增/自减 ++a、--a：在表达式之前对变量进行自增或自减。
6. 一元运算符 +a、-a、*a、&a、sizeof、typeof、new、delete 等：对单个操作数进行操作。
7. 类型转换 static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast：将一种类型转换为另一种类型。
8. 乘法、除法、取模 *、/、%：进行算术乘法、除法和取模运算。
9. 加法、减法 +、-：进行算术加法和减法运算。
10. 位移 <<、>>：对二进制位进行左移或右移操作。
11. 比较 <、<=、>、>=：比较两个值的大小。
12. 等于、不等于 ==、!=：判断两个值是否相等或不相等。
13. 按位与 &：对二进制位进行与操作。
14. 按位异或 ^：对二进制位进行异或操作。
15. 按位或 |：对二进制位进行或操作。
16. 逻辑与 &&：对布尔值进行与操作。
17. 逻辑或 ||：对布尔值进行或操作。
18. 条件运算符 ?:：根据条件选择两个值中的一个。
19. 赋值运算符 =、+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、^=、|=：将右侧的值赋给左侧的变量。
20. 逗号运算符 ,：顺序执行多个表达式，并返回最后一个表达式的值。

二、运算符结合性

当表达式中有多个相同优先级的运算符时，结合性决定了操作数的分组方式。C++中的运算符主要有两种结合性：左结合和右结合。

• 左结合：大多数运算符（如加法、减法、乘法、除法等）是左结合的。这意味着在表达式中，如果多个相同优先级的左结合运算符连续出现，它们将从左到右依次进行计算。例如，在表达式 a - b - c 中，首先计算 a - b，然后将结果与 c 相减。

• 右结合：少数运算符（如赋值运算符、条件运算符、后置自增/自减运算符等）是右结合的。这意味着在表达式中，如果多个相同优先级的右结合运算符连续出现，它们将从右到左依次进行计算。例如，在表达式 a = b = c 中，首先计算 b = c，然后将结果赋值给 a。

三、注意事项

• 括号的使用：为了明确表达式的计算顺序，可以使用括号来强制改变运算符的优先级。括号内的表达式将首先被计算。
• 代码可读性：在编写代码时，应尽量避免过于复杂的表达式，以提高代码的可读性和可维护性。如果表达式过于复杂，可以使用临时变量来存储中间结果。
• 运算符重载：在C++中，可以通过运算符重载来自定义类对象的运算符行为。然而，这并不会改变运算符的优先级和结合性。