4.1基础概念

1.运算符的优先级、结合律和运算对象的求值顺序

2.左值和右值

定义

左值和右值的性质

4.2算术运算符

编辑

4.3逻辑和关系运算符

简述

逻辑运算符

关系运算符

4.4赋值运算符

4.5递增和递减运算符

4.6成员访问运算符

4.7条件运算符

单层条件运算符

嵌套条件运算符

注意事项

4.8 位运算符

编辑

左移运算符<<或右移运算符>>

位求反(~)、位与(&)、位或(|)、位异或(^)

位运算符的应用

移位运算符（重载IO运算符）的优先级和结合律

4.9 sizeof运算符

用法（2种）

优先级和结合律

运算符结果

4.10 逗号运算符

4.11类型转换

隐式转换

算术转换

数组（名）转换成指针

指针的转换：

转换成布尔类型：

转换成常量：

显式转换（强制类型转换）

旧式

新式

4.12运算符优先级表

4.1基础概念

1.运算符的优先级、结合律和运算对象的求值顺序

优先级决定运算对象的组合方式

结合律决定运算顺序，左结合律即从左到右运算

求值顺序决定运算对象的求值顺序，只有逻辑和运算符（&&）、逻辑或运算符（||）、逗号运算符（，）、条件运算符（？：）有求值顺序

&&：先求左边的值，左边的值为真时才求右边的值，只有两个都是真才是真

||：先求左边的值，左边的值为假时才求右边的值，只要有一个真就是真

括号无视优先级和结合律

典例：

形如f()+f()*g()+j()表达式，优先级决定f（）*g（）最先运算，结合律决定f()与f()*g()相加，再把结果与j()相加，求值顺序即f（）、g（）、j（）谁先求值，若三者互有联系，则求值顺序不同会导致结果不同，无法通过编译，若无联系，则表达式成立

2.左值和右值

定义

左值指占有一定内存的对象，如变量，引用

右值指不占有内存的表达式，如常数，指针

int a=3;
int 3=a;//错误

该式子中左值为a，右值为3

左值和右值的性质

1.赋值运算符左端为左值，得到的结果仍为左值

2.取地址符作用对象为左值，返回值为指针，即右值

3.解引用运算符、下标运算符运算对象为左值，求值结果为左值

4.内置类型和迭代器的递增递减运算符作用对象为左值，求值结果仍为左值

5.对于decltype，运算对象为左值时，返回类型为引用；运算对象为右值时，返回类型为右值

设p为int*类型，解引用运算符生成左值，因此decltype(*p)返回类型为int&

&p为右值，因此decltype(&p)返回类型为int**，即指向整型指针的指针

4.2算术运算符

求商运算：运算对象为整数，运算结果：同号结果为正，异号结果为-，数值大小为绝对值相除，

返回值为整数，即去除小数部分

求余运算：m%n，若结果不为0，则结果符号与m相同

即m%(-n)等于m%n,-m%n等于-(m%n)

4.3逻辑和关系运算符

简述

逻辑和关系运算符运算对象和返回值均为右值，且返回值均为布尔类型

布尔值可以隐式类型转换，转换为int类型，即0为false，非0为true

逻辑运算符

逻辑和运算符&&：先求左边的值，左边的值为真时才求右边的值，只有两个都是真才是真

逻辑或运算符||：先求左边的值，左边的值为假时才求右边的值，只要有一个真就是真

逻辑非运算符！：运算对象的值取反后返回

关系运算符

有：<，=，>，=，<=，>=，==，!=

4.4赋值运算符

1. 赋值运算符左侧运算对象必须是一个可修改的左值，运算结果是左侧运算对象，也为左值

若左右两个运算对象类型不同，则右侧运算对象转换为左侧运算对象的类型

可以用花括号括起来的初始值列表作为赋值语句的右侧运算对象，但最好保证左右类型相同

无论左侧运算对象类型是什么，右侧初始值列表可以为空

注意区分初始化和赋值的区别

2.算术运算符优先级高于关系运算符的优先级高于赋值运算符优先级

3.多重赋值中的每个对象，它的类型与右边对象的类型相同，或者能够由右边对象的类型转换得到

4.5递增和递减运算符

无论前置后置均作用于左值运算对象，包括迭代器

前置递增或递减运算符（++i为例)，将加一后的对象本身作为左值返回

后置递增或递减运算符（i++为例)，将对象加一，再把原始值的副本作为右值返回

注意：除非必须，否则不用后置版本，因为会消耗不必要的内存

使用后置版本的情景时需要修改前的值

一般地，不要改变对象值的同时使用这个值，例如

*beg=toupper(*beg++);

产生歧义无法通过编译不知道左边的beg是加一前还是加一后的值

*pbeg++等价于*(pbeg++)

auto pbeg=v.begin();
while(pbeg!=v.end()&&*beg>=0)
{cout<<*pbeg++<<endl;//*pbeg++等价于*(pbeg++)
}

*pbeg++等价于

cout<<*pbeg<<endl;
++pbeg;

4.6成员访问运算符

ptr为指针，mem（）为成员函数

ptr->mem()等价于(*ptr).mem()

箭头运算符作用于指针，结果为左值

点运算符作用于对象，结果的类型根据对象的类型而定：若对象为左值，结果也为左值，

若运算对象为右值，结果也为右值

可见箭头运算符更容易减少错误

解引用运算符优先级低于点运算符

*ptr.mem()//错误，先执行ptr.mem()，但ptr为指针，没有成员函数

(*ptr).mem()//正确，一定要加括号

4.7条件运算符

单层条件运算符

判断条件的表达式a?待输出的表达式b:待输出的表达式c

若a为真，计算b并输出b，若a为假，计算c并输出c

嵌套条件运算符

可在a或b、c处嵌套条件运算符，但建议最多嵌套到三层

string finalgrade=(grade>90)?"High grades":(grade<60)?"fail":"pass";

注意事项

条件运算符优先级很低，善用括号

4.8 位运算符

知识引入：

1.一个字节含有八个位，即八个格子容纳0或1，第一个格子称为第0位，最后一个格子称为第7位，具体怎么规定第一个格子和最后一个格子有两种不同角度，笔者暂且视作右边第一个格子为第0位，则第7位为符号位，正数为0，负数为1

2. 1UL为unsigned long类型的字面值1，UL为后缀

0UL 表示 无符号长整型 0
1UL 表示 无符号长整型 1

3.小整型会被提升至较大整型，一般为int类型（32位）

左移运算符<<或右移运算符>>

一般来说，n为非负整数

左移运算符：x<<n表示对象x右侧插入n个值为0的二进制位

右移运算符：n>>x表示对象x左侧插入n个值为0的二进制位

超出原有格子的部分除去

位求反(~)、位与(&)、位或(|)、位异或(^)

位求反(~)：把每个位取反，比如00001100取反后为11110011

位与(&)：一假全假，全真才真。（只要有一个是0，结果都是0，只有两个是1，才是1）

对1用位与(&)运算符，结果不变

即a和b相同的位上，

若a为0，b为1，则a&b在相同的位上值为0；

若a为1，b为1，则a&b在相同的位上值为1。

位或(|)：一真全真，全假才假。（只要有一个是1，结果都是1，只有两个是0，才是0）

对0用位或(|)运算符，结果不变

位异或(^)：相同为假，不同为真

&和|记忆方法：和全x才x的对应的数字运算，结果不变

a:00000000
b:11111111
c:10011011
b&c:10011011
a|c:10011011

位运算符的应用

情景：一个班有30个学生，老师想用二进制的方法统计每个学生的考试通过情况

思路：30个学生至少需要30个位，可知long至少有32个位，可以用long，每个位表示一个学生

的通过情况

#include<iostream>
#include<bitset>
using std::cout;
using std::endl;
using std::bitset;
int main()
{unsigned long quize1 = 0;quize1 |= (1uL<<27);//统计每个同学的考试通过情况，例如学号为27的同学通过考试，令第27位为1cout << bitset<32>(quize1) << endl;quize1 &= (~quize1);cout << bitset<32>(quize1) << endl;
}

std::bitset<数字a>（变量名b）表示输出b的a个二进制位，使用时需要包含头文件bitset

移位运算符（重载IO运算符）的优先级和结合律

优先级：算术运算符高于位运算符高于关系运算符、逻辑运算符、条件运算符，善用括号

结合律：左结合律

4.9 sizeof运算符

用法（2种）

sizeof (类型)

sizeof 表达式或 sizeof （表达式)

优先级和结合律

优先级：高于加减乘除取余，高于关系运算符（除了逻辑非）和赋值运算符

低于递增递减运算符、函数调用运算符、成员选择运算符(点运算符和箭头运算符）

结合律：右结合律

运算符结果

运算符结果取决于其作用的类型

1.对于char或类型为char的表达式，结果为1

2.对于引用，结果为被引用对象所占空间的大小

3.对于指针，结果为指针本身所占空间的大小

4.对于解引用指针，由于sizeof不计算表达式的值，因此指针可以无效，结果为指针指向的对象所占空间的大小

5.对于数组，不会把数组转化成指针，结果为整个数组所占空间的大小

数组元素个数等于sizeof(数组名)/sizeof(数组元素类型)
例如：
int n[10];
//以下两条语句等价
int number=sizeof(n)/sizeof(int);
int number = sizeof(n) / sizeof(n[2]);

6.对于vector和string，只返回该类型固定部分的大小，不计算对象中的元素占用多少空间

7.对于成员函数，语句1和2等价（利用sizeof不计算表达式的值）

Sales_item item1;
sizeof item1.mem();//语句1
sizeof Sales_item::mem();//语句2

4.10 逗号运算符

先对逗号左边表达式求值，然后丢弃结果，返回右边表达式求值后的值

逗号常用于for循环，末尾从结果的值上看等价于++ix,++cnt（执行一次循环后再执行该语句）

#include<iostream>
#include<vector>
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;int main()
{vector<int> ivec(10, 2);vector<int>::size_type cnt = ivec.size();for (vector<int>::size_type ix = 0; ix != ivec.size(); ix++, cnt--){ivec[ix] = cnt;}for (auto c : ivec){cout << c << " ";}
}

4.11类型转换

运算符的运算对象需要同一类型，若不同类型，则需要转换成同一类型

隐式转换

算术转换

整型提升：小整型（如char、signed char、unsigned char、short、unsigned short、bool）转换成大整型

(如int）

数组（名）转换成指针

指针的转换：

任何非常量指针能够转换成void*型

整数值0或字面值nullptr能够转换成任意指针类型，表示空指针

转换成布尔类型：

如：a为非布尔型变量，while(a)、if(a)等等

转换成常量：

非常量的指针或引用能够转换成常量的指针或引用

int i;
const int &j=i;
const int*p=&i;
int&r=j,*q=p;//错误，常量指针或引用不能转换成非常量指针或引用

显式转换（强制类型转换）

非必要尽量不使用强制类型转换

旧式

type (expression)
或
(type) expression如：
int i=2;
double j=(double)i/0.2

新式

格式：cast-name<type>(expression)

cast-name包括static_cast，const_cast和reinterpret_cast，一般只用前两者

static_cast：除了更改底层const特性外都能执行强制类型转换

const_cast：只能进行更改底层const特性，

注意：若（指针或引用指向的）对象本身为常量，更改底层const特性后执行写操作容易出问题

若（指针或引用指向的）对象本身不是常量，更改底层const特性后执行写操作没问题


//例1
double d;
void* p=&d;
double*dp =static_cast<double*>(p);//例2
const char* pc;
char* p=const_cast<char*>(pc);

4.12运算符优先级表

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4.1基础概念

1.运算符的优先级、结合律和运算对象的求值顺序

2.左值和右值

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左值和右值的性质

4.2算术运算符

4.3逻辑和关系运算符

简述

逻辑运算符

关系运算符

4.4赋值运算符

4.5递增和递减运算符

4.6成员访问运算符

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单层条件运算符

嵌套条件运算符

注意事项

4.8 位运算符

左移运算符<<或右移运算符>>

位求反(~)、位与(&)、位或(|)、位异或(^)

位运算符的应用

移位运算符（重载IO运算符）的优先级和结合律

4.9 sizeof运算符

用法（2种）

优先级和结合律

运算符结果

4.10 逗号运算符

4.11类型转换

隐式转换

算术转换

数组（名）转换成指针

指针的转换：

转换成布尔类型：

转换成常量：

显式转换（强制类型转换）

旧式

新式

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