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C++(二):運算符與表達式

來源：程序員人生發布時間：2014-11-14 08:15:46 閱讀次數：3510次

C++的運算符

C++的運算符10分豐富，使得C++的運算10分靈活方便。例如把賦值號(=)也作為運算符處理，這樣，a=b=c=4就是合法的表達式，這是與其他語言不同的。C++提供了以下運算符：

算術運算符
+(加) -(減) *(乘) /(除) %(整除求余) ++(自加) --(自減)
關系運算符
>(大于) <(小于) ==(等于) >=(大于或等于) <=(小于或等于) !=(不等于)
邏輯運算符
&&(邏輯與) ||(邏輯或) !(邏輯非)
位運算符
<<(按位左移) >>(按位右移) &(按位與) |(按位或) ^(按位異或) ~(按位取反)
賦值運算符 (=及其擴大賦值運算符)
條件運算符 (?:)
逗號運算符 (,)
指針運算符 (*)
援用運算符和地址運算符 (&)
求字節數運算符(sizeof)
強迫類型轉換運算符( (類型) 或類型( ))
成員運算符 (.)
指向成員的運算符 (->)
下標運算符 ([ ])
其他 (如函數調用運算符())

C++算術運算符與算術表達式

基本的算術運算符

在本章中主要介紹算術運算符與算術表達式，賦值運算符與賦值表達式，逗號運算符與逗號表達式，其他運算符將在以后各章中陸續介紹。

常見算數運算符
運算符	說明	舉例
+	加法運算符，或正值運算符	3+5，+3
-	減法運算符，或負值運算符	5⑵，⑶
*	乘法運算符	3*5
/	除法運算符	5/3
%	模運算符，或稱求余運算符	%兩側均應為整型數據，如7%4的值為3

需要說明，兩個整數相除的結果為整數，如5/3的結果值為1，舍去小數部份。但是，如果除數或被除數中有1個為負值，則舍入的方向是不固定的。例如，⑸/3在有的C++系統上得到結果⑴，有的C++系統則給出結果⑵。多數編譯系統采取“向零取整”的方法，即5/3的值等于1，⑸/3的值等于⑴，取整后向零靠攏。

如果參加+, -, *, / 運算的兩個數中有1個數為float型數據，則運算的結果是double型，由于C++在運算時對所有float型數據都按double型數據處理。

算術表達式和運算符的優先級與結合性

用算術運算符和括號將運算對象（也稱操作數）連接起來的、符合C++語法規則的式子，稱C++算術表達式。運算對象包括常量、變量、函數等。例如，下面是1個合法的C++算術表達式：
a*b/c⑴.5+'a'

C++語言規定了運算符的優先級和結合性。在求解表達式時，先按運算符的優先級別高低次序履行，例如先乘除后加減。如有表達式a-b*c，b的左邊為減號，右邊為乘號，而乘號優先于減號，因此，相當于a-（b*c）。如果在1個運算對象兩側的運算符的優先級別相同，如a-b+c，則按規定的“結合方向”處理。

C++規定了各種運算符的結合方向（結合性），算術運算符的結合方向為“自左至右”，即先左后右，因此b先與減號結合，履行a-b的運算，再履行加c的運算。“自左至右的結合方向”又稱“左結合性”，即運算對象先與左面的運算符結合。以后可以看到有些運算符的結合方向為“自右至左”，即右結合性（例如賦值運算符）。關于“結合性”的概念在其他1些高級語言中是沒有的，是C和C++的特點之1，希望能弄清楚。

C++所有運算符和它們的優先級別和結合性請查看這里：C++運算符優先級表

表達式中各類數值型數據間的混合運算

在表達式中常遇到不同類型數據之間進行運算，如：
10+'a'+1.5⑻765.1234*'b'
在進行運算時，不同類型的數據要先轉換成同1類型，然落后行運算。轉換的規則按圖2.7所示。

圖2.7

假定已指定i為整型變量，f為float變量，d為double型變量，e為long型，有下面表達式：
10+'a'+i*f-d/e
運算次序為：

進行10+'a'的運算，先將'a'轉換成整數97，運算結果為107。
進行i*f的運算。先將i與f都轉換成double型，運算結果為double型。
整數107與i*f的積相加。先將整數107轉換成雙精度數（小數點后加若干個0，即107.000…00），結果為double型。
將變量e轉換成double型，d/e結果為double型。
將10+'a'+i*f的結果與d/e的商相減，結果為double型。

上述的類型轉換是由系統自動進行的。

C++自增和自減運算符(--和++)

在C和C++中，常在表達式中使用自增（++）和自減（--）運算符，他們的作用是使變量的值增1或減1，如：
++i（在使用i之前，先使i的值加1，如果i的原值為3，則履行j=++i后，j的值為4）
--i （在使用i之前，先使i的值減1，如果i的原值為3，則履行j=--i后，j的值為2）
i++ （在使用i以后，使i的值加1，如果i的原值為3，則履行j=i++后，j的值為3，然后i變成4）
i--（在使用i以后，使i的值減1，如果i的原值為3，則履行j=i--后，j的值為3，然后i變成2）
++i是先履行i=i+1后，再使用i的值;而i++是先使用i的值后，再履行i=i+1。

正確地使用++和--，可使程序簡潔?清晰?高效。請注意：

自增運算符（++）和自減運算符（--）只能用于變量，而不能用于常量或表達式。
++和--的結合方向是“自右至左”。
自增運算符（++）和自減運算符（--）使用10分靈活，但在很多情況下可能出現歧義性，產生“意想不到”的副作用。
自增（減）運算符在C++程序中是常常見到的，經常使用于循環語句中，使循環變量自動加1。也用于指針變量，使指針指向下1個地址。

C++強迫類型轉換

在表達式中不同類型的數據會自動地轉換類型，以進行運算。有時程序編制者還可以利用強迫類型轉換運算符將1個表達式轉換成所需類型。例如：
(double)a (將a轉換成double類型)
(int)(x+y) (將x+y的值轉換成整型)
(float)(5%3) (將5%3的值轉換成float型)

強迫類型轉換的1般情勢為：
(類型名)(表達式)

注意：如果要進行強迫類型轉換的對象是1個變量，該變量可以不用括號括起來。如果要進行強迫類型轉換的對象是1個包括多項的表達式，則表達式應當用括號括起來。如果寫成
(int)x+y
則只將x轉換成整型，然后與y相加。

以上強迫類型轉換的情勢是原來C語言使用的情勢，C++把它保存了下來，以利于兼容。C++還增加了以下情勢：
類型名(表達式)
如
int(x)
或
int(x+y)

類型名不加括號，而變量或表達式用括號括起來。這類情勢類似于函數調用。但許多人仍習慣于用第1種情勢，把類型名包在括號內，這樣比較清楚。

需要說明的是在強迫類型轉換時，得到1個所需類型的中間變量，但原來變量的類型未產生變化。例如：
(int)x
如果x原指定為float型，值為3.6，進行強迫類型運算后得到1個int型的中間變量，它的值等于3，而x原來的類型和值都不變。

【例2.4】強迫類型轉換。

#include <iostream> using namespace std; int main( ) { float x; int i; x=3.6; i=(int)x; cout<<"x="<<x<<"，i="<< i<<endl; return 0; }

運行結果以下：
x=3.6，i=3
x的型仍為float型，值仍等于3.6。

由上可知，有兩種類型轉換，1種是在運算時沒必要用戶指定，系統自動進行的類型轉換，如3+6.5。第2種是強迫類型轉換。當自動類型轉換不能實現目的時，可以用強迫類型轉換。另外，在函數調用時，有時為了使實參與形參類型1致，可以用強迫類型轉換運算符得到1個所需類型的參數。

C++賦值運算符與賦值表達式

賦值運算符

賦值符號“=”就是賦值運算符，它的作用是將1個數據賦給1個變量。如“a=3”的作用是履行1次賦值操作(或稱賦值運算)。把常量3賦給變量a。也能夠將1個表達式的值賦給1個變量。

賦值進程中的類型轉換

如果賦值運算符兩側的類型不1致，但都是數值型或字符型時，在賦值時會自動進行類型轉換。

1) 將浮點型數據(包括單、雙精度)賦給整型變量時，舍棄其小數部份。

2) 將整型數據賦給浮點型變量時，數值不變，但以指數情勢存儲到變量中。

3) 將1個double型數據賦給float變量時，要注意數值范圍不能溢出。

4) 字符型數據賦給整型變量，將字符的ASCII碼賦給整型變量。

5) 將1個int、short或long型數據賦給1個char型變量，只將其低8位原封不動地送到char型變量(產生截斷)。例如
short int i=289;
char c;
c=i; //將1個int型數據賦給1個char型變量
賦值情況見圖2.8。為方便起見，以1個int型數據占兩個字節(16位)的情況來講明。