《C语言解惑》一第1章 操作符1.1　基本算术操作符

本节书摘来自异步社区《C语言解惑》一书中的第1章，第1.1节，作者 傅道坤，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

第1章 操作符

C语言解惑
C语言程序由语句构成，而语句由表达式构成，表达式又由操作符和操作数构成。C语言中的操作符非常丰富——本书的附录B所给出的操作符汇总表就是最好的证据。正是因为这种丰富性，为操作符确定操作数的规则就成为了我们理解C语言表达式的核心和关键。那些规则——即所谓的“优先级”和“关联性”——汇总在本书附录A的操作符优先级表里。请使用该表格来解答本章中的谜题。

谜题1.1　基本算术操作符
请问，下面这个程序的输出是什么？

main()
{
　　 int x;
　　 x = -3 + 4 * 5 - 6; printf("%d\n",x);　　               (1.1.1)
　　 x = 3 + 4 % 5 - 6; printf("%d\n", x);　   　            (1.1.2)
　　 x = - 3 * 4 % - 6 / 5; printf("%d\n",x);　　            (1.1.3)
　　 x = ( 7 + 6 ) % 5 / 2; printf("%d\n",x);　　            (1.1.4)
}

输出：

11　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1.1.1)
1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.1.2)
0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.1.3)
1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.1.4)
122.tif

x = (-3) + 4 * 5 - 6　　 在这个表达式里，优先级最高的操作符是一元操作符“-”。我们将使用括号来表明操作符与操作数的绑定情况。

x = (-3) + (45) - 6　　 在这个表达式里，优先级第二高的操作符是乘法操作符“”。

x = ((-3) + (4*5))-6　　 “+”和“-”操作符的优先级是一样的。如果操作符的优先级相同，它们与操作数的绑定顺序将由该级别的关联规则来决定。具体到“+”和“-”，关联是从左到右。所以先对“+”操作符进行绑定。

x = (((-3) + (4*5))-6)　　 接下来，对“-”操作符进行绑定。

(x = (((-3) + (4*5))-6))　　 最后绑定的是出现在操作符优先级表末尾的“=”操作符。把每个操作符的操作数都确定下来之后，我们就可以对表达式进行求值了。

(x = ((-3 + (4*5))-6))　　 对于这个表达式，求值过程将按由内而外的顺序进行。

(x = ((-3+20)-6))　　把每一个子表达式替换为相应的计算结果。

(x = (17-6))

(x = 11)

11, 一个整数　　 对赋值表达式而言，它的值是“=”操作符右边的计算结果，类型是“=”操作符左边的变量的类型。

关于printf：printf是C语言标准函数库提供的一个格式化输出函数。printf函数的第一个参数是一个格式字符串，它描述了后面的参数将如何输出。“%”引出参数的输出规范。在谜题1.1这段程序里，“%d”将使得printf函数对第二个参数进行分析然后将其输出为一个十进制整数。printf函数也可以用来输出字面字符。在这个程序里，还输出了一个换行符，这需要在格式字符串里给出换行符的名字（n）。

1.1.2

x = 3 + 4 % 5 - 6　　 这个表达式与前一个很相似。

x = 3 + (4 % 5) – 6　　按照操作符的优先级和关联规则进行绑定（求余操作符“%”在这里的用途是求出4除以5的余数）。

x = (3 + (4 % 5)) – 6

x = ((3 + (4 % 5)) - 6)

(x = ((3 + (4 % 5)) - 6))

(x = ((3 + 4) - 6))　　按由内而外的顺序逐步求出表达式的值。

(x = (7 - 6))

(x = 1)

1

1.1.3

x = -3 * 4 % - 6 / 5　　这个表达式比前两个要稍微复杂一点儿，但只要严格按照操作符的优先级和关联规则就可以求出。

x = (-3) * 4 % (- 6) / 5

x = ((-3) 4) % (- 6) / 5　　“”、“%”和“/”操作符的优先级是一样的，它们将按从左到右的顺序与操作数相关联。

x = (((-3) * 4) % (- 6)) / 5

x = ((((-3) * 4) % (- 6)) / 5)

(x = ((((-3) * 4) % (- 6)) / 5))

(x = (((-3 * 4) % - 6) / 5))　　按由内而外的顺序逐步求出表达式的值。

(x = ((-12 % - 6) / 5))

(x = (0 / 5))

(x = 0)

0

1.1.4

x = (7 + 6) % 5 / 2　　当然，我们并非不能改变预先定义好的操作符优先级。我们总可以用括号来明确地表明我们想先进行哪些计算。

x = (7 + 6) % 5 / 2　　 括号里的子表达式将首先绑定。

x = ((7 + 6) % 5) / 2　　 接下来，像刚才那样根据操作符的优先级和关联规则进行绑定。

x = (((7 + 6) % 5) / 2)

(x = (((7 + 6) % 5) / 2))

(x = ((13 % 5) / 2))

(x = (3 / 2))　　 求值。

(x = 1)　　整数运算的结果将舍弃小数部分。

1

关于编程风格：正如我们在前言里讲的那样，本书里的程序并不是应当仿效的范例。这些程序只是为了让大家开动脑筋去思考C语言的工作机制而设计的。不过，既然也是程序，这些谜题本身当然也会涉及编程风格的问题。一般来说，如果一段代码总是需要程序员求助于参考手册才能读懂的话，那它要么是编写得不够好，要么是需要增加一些注释来提供缺少的细节。
本谜题的这组题传达了这样一个信息：在复杂的表达式里，使用括号有助于读者搞清楚操作符与操作数之间的关联关系。