【初阶C语言】操作符详解总结(万字)(三)

简介: 【初阶C语言】操作符详解总结(万字)(三)

10. 逗号表达式


exp1, exp2, exp3, …expN


逗号表达式,就是用逗号隔开的多个表达式。

逗号表达式,从左向右依次执行。整个表达式的结果是最后一个表达式的结果。

int main()
{
  int a = 1;
  int b = 2;
  int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);//逗号表达式
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}


逗号表达式的另一种好处

a = get_val();
count_val(a);
while (a > 0)
{
  a = get_val();
  count_val(a);
}
如果使用逗号表达式,改写:
while (a = get_val(), count_val(a), a > 0)
{
  //业务处理
}


11. 下标引用、函数调用和结构成员


11.1 [ ] 下标引用操作符

操作数:一个数组名 + 一个索引值

int main()
{
  //3 + 4;
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  printf("%d\n", arr[5]); //结果为6
  return 0;
}


int arr[10];//创建数组

arr[5] = 6;//实用下标引用操作符。

[ ]的两个操作数是arr和5


11.2 ( ) 函数调用操作符

接受一个或者多个操作数:第一个操作数是函数名,剩余的操作数就是传递给函数的参数

#include <string.h>
int Add(int x, int y)
{
  return x + y;
}
void test()
{
}
int main()
{
  int len = strlen("abc");//()函数调用操作符
  printf("%d\n", len);
  int c = Add(3, 5);//Add,3,5 都是()的操作数
  test();
  return 0;
}


11.3 访问一个结构的成员

. 结构体.成员名

-> 结构体指针->成员名

//结构成员访问操作符
struct S
{
  int num;
  char c;
};
void test(struct S* ps)
{
  /*printf("%d\n", (*ps).num);
  printf("%c\n", (*ps).c);*/
  //-> 结构成员访问操作符
  //结构体指针->结构体成员
  printf("%d\n", ps->num);
  printf("%c\n", ps->c);
}
int main()
{
  struct S s = {100, 'b'};//结构体的初始化使用{}
  //打印结构中的成员数据
  //printf("%d\n", s.num);
  //printf("%c\n", s.c);
  //. 操作符     结构体变量.结构体成员名
  test(&s);
  return 0;
}


12. 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。


12.1 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。


举个例子:


int main()
{
  char a = 3;
  //00000000000000000000000000000011
  //00000011-截断
  char b = 127;
  //00000000000000000000000001111111
  //01111111-截断
  char c = a + b;
  //00000000000000000000000000000011
  //00000000000000000000000001111111
  //00000000000000000000000010000010
  //10000010 - c
  //整型提升
  printf("%d\n", c);
  //11111111111111111111111110000010
  //11111111111111111111111110000001
  //10000000000000000000000001111110
  //-126
  return 0;
}


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?


整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的


//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

整形提升的例子1:

int main()
{
  //char -128~127
 //unsigned char
  char a = 0xb6;
  short b = 0xb600;
  int c = 0xb6000000;
  if (a == 0xb6)
  printf("a");
  if (b == 0xb600)
  printf("b");
  if (c == 0xb6000000)
  printf("c");
  return 0;
}


实例1中的a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升

a,b整形提升之后,变成了负数,所以表达式 a0xb6 , b0xb600 的结果是假,但是c不发生整形提升,则表

达式 c==0xb6000000 的结果是真.

所程序输出的结果是:C


例子2:

int main()
{
  char c = 1;
  char d = 2;
  printf("%u\n", sizeof(c));//1
  printf("%u\n", sizeof(+c));//4
  printf("%u\n", sizeof(-c));//4
  printf("%u\n", sizeof(c+d));//4
  return 0;
}


例子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.


12.2 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


12.3 操作符的属性

复杂表达式的求值有三个影响的因素。


操作符的优先级

操作符的结合性

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。

操作符优先级

一些问题表达式

//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


注释:代码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:

*b
c*d
a*b + c*d
e*f
a*b + c*d + e*f
或者:
a*b
c*d
e*f
a*b + c*d
a*b + c*d + e*f
```c
//表达式2
c + --c;


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3-非法表达式
int main()
{
int i = 10;
i = i-- - --i * ( i = -3 ) * i++ + ++i;
printf("i = %d\n", i);
return 0;
}


表达式3在不同编译器中测试结果:非法表达式程序的结果。

//代码4
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。


//代码5
#include <stdio.h>
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,VS环境下都执行,看结果。


linux 环境gcc编译器结果为10

VS环境下结果为12

所以该代码不可靠有问题


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