逻辑与和或的特点:
我们来看下面的代码:
#include <stdio.h> int main() { int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4; i = a++ && ++b && d++; printf("a = %d\nb = %d\nc = %d\nd = %d\n", a, b, c, d); printf("\n"); i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4; i = a++ || ++b || d++; printf("a = %d\nb = %d\nc = %d\nd = %d\n", a, b, c, d); return 0; } //程序输出的结果是什么?
代码运行结果如下:
逻辑与:
如果有一个条件未达成,整个条件就是假,也就是说:
a++ && ++b这个表达式为假,那么后面的表达式也一定为假。
所以也就导致了只有a++,其他的表达式并没有进行。
逻辑或:
如果一个条件达成后面的条件就不会在进行了,因为只要有一个成功,整个表达式就为真,但是这里第一个条件为假,第二个为真,整个表达式为真,那么后面的表达式也一定为真。
结果就是只有a++和++b执行。
8. 条件操作符
这个也被称为三目操作符。
exp1 ? exp2 : exp3
这个的意思是,先判断exp1,如果exp1表达式为真,那么结果就是exp2,如果为假结果就是exp3.
我们做一个练习:
#include <stdio.h> int main() { int a; int b; scanf("%d", &a); if (a > 5) b = 3; else b = -3; printf("%d", b); return 0; }
上面这段代码转换成条件表达式,是什么样?
#include <stdio.h> int main() { int a; scanf("%d", &a); printf("%d", (a > 5) ? (3) : (-3)); return 0; }
这就是条件操作符的使用方法。
9. 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。
我们这里用代码举例:
//代码1 int a = 1; int b = 2; int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);//逗号表达式 //c是多少? //代码2 if (a = b + 1, c = a / 2, d > 0) //代码3 a = get_val(); count_val(a); while (a > 0) { //业务处理 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 }
代码1:第一个表达式为a>b,当然这个式子是不成立的,但是我们并不用管它,因为它并不影响后面的结果,第二个表达式是a=12,第三个表达式是a=12,第四个表达式是b=13。所以c就是13。
代码2:最后一个表达式才是具有意义的。
代码3:这个循环可以改成下面那段代码。
10. 下标引用、函数调用和结构成员
10.1 [ ] 下标引用操作符
操作数:一个数组名 + 一个索引值
这个之前我们用过好多次了:
int arr[10];//创建数组 arr[9] = 10;//实用下标引用操作符。 [ ]的两个操作数是arr和9。
10.2 ( ) 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。
这个操作符我们也是非常的熟悉了:
#include <stdio.h> void test1() { printf("hehe\n"); } void test2(const char* str) { printf("%s\n", str); } int main() { test1();//实用()作为函数调用操作符。 test2("hello lol.");//实用()作为函数调用操作符。 return 0; }
代码运行如下:
10.3 访问一个结构的成员
. 结构体.成员名
-> 结构体指针->成员名
我们还是用一段代码举例:
#include <stdio.h> struct Stu { char name[10]; int age; char sex[5]; double score; }; void set_age1(struct Stu stu) { stu.age = 18; } void set_age2(struct Stu* pStu) { pStu->age = 18;//结构成员访问 } int main() { struct Stu stu; struct Stu* pStu = &stu;//结构成员访问 stu.age = 20;//结构成员访问 printf("%d\n", stu.age); set_age1(stu); printf("%d\n", stu.age); pStu->age = 20;//结构成员访问 printf("%d\n", pStu->age); set_age2(pStu); printf("%d\n", pStu->age); return 0; }
代码的运行结果:
至于为什么第二个结果为什么是20不是18,因为我们之前说过,set_age1这个函数里面的参数只是一份临时拷贝(如果不懂可以去看看我的函数栈帧的创建与销毁)。
当然这里的结构体指针的访问也可以这么表达:
printf(“%d\n”, (*pStu).age);
11. 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。
11.1 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:
#include <stdio.h> int main() { char a = 2; char b = 127; char c = a + b; printf("%d", c); return 0; }
我们都清楚,其实字符类型也属于整形,因为储存的是ASCII码值。
但是数据类型char只有个8个比特位,所以我们的结果有点 ‘ 异常 ’ :
我们来分析一下这是为什么:
我们都知道,一个整型是4个字节,一个字节是8个比特位,字符类型是1个字节,8个比特位。
这是我们初始化的时候的内部储存空间。
但是我们计算的时候需要整型提升,关于整型提升是这样的:
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
所以我们的提升是这样的过程:
c变成这样之后,我们又要存入char类型的变量c,所以又会变成8个比特位的内存。也就是说char c里面是这样的:
8个比特位只能容纳这些,最后用%d打印,又要整型提升:
11111111111111111111111110000001 补码
11111111111111111111111110000000 反码
10000000000000000000000001111111 原码
很明显,打印的结果是用原码来算的。
c = -127
整型提升的例子
//实例1 #include <stdio.h> int main() { 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
//实例2 #include <stdio.h> 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。
11.2 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。
比如说如果一个int类型和double进行运算,那么int一定会转换成double类型,然后再进行运算。
注意: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
如果打印整型变量num,结果就是3。
11.3 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
N/A是不讨论结合性。
L-R是从左到右
R-L是从右到左
最上面的优先度最高,越往下越低。
| 操作符 | 描述 | 用法示例 | 结果类型 | 结合性 | 是否控制求值顺序 |
| () | 聚组 | (表达式) | 与表达式同 | N/A | 否 |
| () | 函数调用 | rexp(rexp,…,rexp) | rexp | L-R | 否 |
| [ ] | 下标引用 | rexp[rexp] | lexp | L-R | 否 |
| . | 访问结构成员 | lexp.member_name | lexp | L-R | 否 |
| -> | 访问结构指针成员 | rexp->member_name | lexp | L-R | 否 |
| ++ | 后缀自增 | lexp ++ | rexp | L-R | 否 |
| - - | 后缀自减 | lexp – | rexp | L-R | 否 |
| ! | 逻辑反 | ! rexp | rexp | R-L | 否 |
| ~ | 按位取反 | ~ rexp | rexp | R-L | 否 |
| + | 单目,表示正值 | +rexp | rexp | R-L | 否 |
| - | 单目,表示负值 | -rexp | rexp | R-L | 否 |
| ++ | 前缀自增 | ++ lexp | rexp | R-L | 否 |
| - - | 前缀自减 | - - lexp | rexp | R-L | 否 |
| * | 间接访问 | *rexp | lexp | R-L | 否 |
| & | 取地址 | &lexp | rexp | R-L | 否 |
| sizeof | 取其长度,以字节表示 | sizeof rexp sizeof(类型) | rexp | R-L | 否 |
| (类型) | 类型转换 | (类型) rexp | rexp | R-L | 否 |
| * | 乘法 | rexp * rexp | rexp | L-R | 否 |
| / | 除法 | rexp / rexp | rexp | L-R | 否 |
| % | 整数取余 | rexp % rexp | rexp | L-R | 否 |
| + | 加法 | rexp + rexp | rexp | L-R | 否 |
| - | 减法 | rexp - rexp | rexp | L-R | 否 |
| << | 左移位 | rexp << rexp | rexp | L-R | 否 |
| >> | 右移位 | rexp >> rexp | rexp | L-R | 否 |
| > | 大于 | rexp > rexp | rexp | L-R | 否 |
| >= | 大于等于 | rexp >= rexp | rexp | L-R | 否 |
| < | 小于 | rexp < rexp | rexp | L-R | 否 |
| <= | 小于等于 | rexp <= rexp | rexp | L-R | 否 |
| == | 等于 | rexp == rexp | rexp | L-R | 否 |
| != | 不等于 | rexp != rexp | rexp | L-R | 否 |
| & | 位与 | rexp & rexp | rexp | L-R | 否 |
| ^ | 位异或 | rexp ^ rexp | rexp | L-R | 否 |
| | | 位或 | rexp | rexp | rexp | L-R | 否 |
| && | 逻辑与 | rexp && rexp | rexp | L-R | 是 |
| || | 逻辑或 | rexp || rexp | rexp | L-R | 是 |
| ? : | 条件操作符 | rexp ? rexp : rexp | rexp | N/A | 是 |
| = | 赋值 | lexp = rexp | rexp | R-L | 否 |
| += | 以…加 | lexp += rexp | rexp | R-L | 否 |
| -= | 以…减 | lexp -= rexp | rexp | R-L | 否 |
| *= | 以…乘 | lexp *= rexp | rexp | R-L | 否 |
| /= | 以…除 | lexp /= rexp | rexp | R-L | 否 |
| %= | 以…取模 | lexp %= rexp | rexp | R-L | 否 |
| <<= | 以…左移 | rexp<<=rexp | rexp | R-L | 否 |
| >>= | 以…右移 | rexp>>=rexp | rexp | R-L | 否 |
| &= | 以…与 | rexp&=rexp | rexp | R-L | 否 |
| ^= | 以…异或 | rexp^=rexp | rexp | R-L | 否 |
| |= | 以…或 | rexp|=rexp | rexp | R-L | 否 |
| , | 逗号 | rexp,rexp | rexp | L-R | 是 |
一些问题表达式
这些问题表达式就和先有鸡还是先有蛋一样坑人!
//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2 c + --c; //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; }
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:
ab
cdab + cd
ef
ab + cd + ef或者:
ab
cdef
ab + cd
ab + cd + ef
代码2:在计算的时候,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: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
| 值 | 编译器 |
| —128 | Tandy 6000 Xenix 3.2 |
| —95 | Think C 5.02(Macintosh) |
| —86 | IBM PowerPC AIX 3.2.5 |
| —85 | Sun Sparc cc(K&C编译器) |
| —63 | gcc,HP_UX 9.0,Power C 2.0.0 |
| 4 | Sun Sparc acc(K&C编译器) |
| 21 | Turbo C/C++ 4.5 |
| 22 | FreeBSD 2.1 R |
| 30 | Dec Alpha OSF1 2.0 |
| 36 | Dec VAX/VMS |
| 42 | Microsoft C 5.1 |
由此可见这种代码多么的坑爹,我们写入代码一定要避免这种情况,多写几行没问题,如果为了省几行从而导致这种情况发生,那真是得不偿失。
//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,VS2013环境下都执行,看结果。
VS2022:
linux:
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。
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。
结束语
家人们请点个赞,路过的大佬指点错误和不足!!!








