c语言之优先级 结合性与自增运算,C语言之优先级、结合性与自增运算
优先级、结合性这些概念在初学的时候并没有放在心上,今天又碰到这个问题,查了不少资料,再次做个总结。
在标准C语言的文档里,对操作符的结合性并没有做出非常清楚的解释。一个满分的回答是:它是仲裁者,在几个操作符具有相同的优先级时决定先执行哪一个。
每个操作符拥有某一级别的优先级,同时也拥有左结合性或右结合性。优先级决定一个不含括号的表达式中操作数之间的“紧密”程度。例如,在表达式a*b+c中,乘法运算的优先级高于加法运算符的优先级,所以先执行乘法a*b,而不是加法b+c。
但是,许多操作符的优先级都是相同的。这时,操作符的结合性就开始发挥作用了。在表达式中如果有几个优先级相同的操作符,结合性就起仲裁的作用,由它决定哪个操作符先执行。像下面这个表达式:
int a,b=1,c=2;
a=b=c;
我们发现,这个表达式只有赋值符,这样优先级就无法帮助我们决定哪个操作先执行,是先执行b=c呢?还是先执行a=b。如果按前者,a=结果为2,如果按后者,a的结果为1。
所有的赋值符(包括复合赋值)都具有右结合性,就是在表达式中最右边的操作最先执行,然后从右到左依次执行。这样,c先赋值给b,然后b在赋值给a,最终a的值是2。类似地,具有左结合性的操作符(如位操作符“&”和“|”)则是从左至右依次执行。
结合性只用于表达式中出现两个以上相同优先级的操作符的情况,用于消除歧义。事实上你会注意到所有优先级相同的操作符,它们的结合性也相同。这是必须如此的,否则结合性依然无法消除歧义,如果在计算表达式的值时需要考虑结合性,那么最好把这个表达式一分为二或者使用括号。
例:
a=b+c+d
=是右结合的,所以先计算(b+c+d),然后再赋值给a
+是左结合的,所以先计算(b+c),然后再计算(b+c)+d
C语言中具有右结合性的运算符包括所有单目运算符以及赋值运算符(=)和条件运算符。其它都是左结合性。
在C语言中有少数运算符在C语言标准中是有规定表达式求值的顺序的:
1:&& 和 || 规定从左到右求值,并且在能确定整个表达式的值的时候就会停止,也就是常说的短路。
2:条件表达式的求值顺序是这样规定的:
test ? exp1:exp2;
条件测试部分test非零,表达式exp1被求值,否则表达式exp2被求值,并且保证exp1和exp2两者之中只有一个被求值。
3:逗号运算符的求值顺序是从左到右顺序求值,并且整个表达式的值等于最后一个表达式的值,注意逗号','还可以作为函数参数的分隔符,变量定义的分隔符等,这时候表达式的求值顺序是没有规定的!
判断表达式计算顺序时,先按优先级高的先计算,优先级低的后计算,当优先级相同时再按结合性,或从左至右顺序计算,或从右至左顺序计算。
说完了优先级和结合性,下面说说自增运算符++
首先明白自增运算符的两种使用情况:
(1)、单独使用:i++;或者++1;这种情况下两者是没有区别的,i的值都会增加1;
(2)、在表达式中使用:a = i++;此时先取i的值赋给a,然后i的值自增,相当于a = i;i=i+1
a = ++i;此时先让i自增,然后将自增后的值赋给a,相当于i = i + 1;a = i
明白了自增的这两种情况,然后再来看看自增和结合性的混合情况:*p++ (*p)++ *(p++)三者的区别
对于*p++,首先*和++的优先级相同,然后看他们的结合性;由于优先级相同,那么他们的结合性必然也相同,都是右结合(从右至左)。
那么*p++ 就相当于*(p++),即根据右结合,p与++先结合形成(p++),然后再与*结合。
需要注意的一点(本文想着重说明的一点):虽然*(p++)中,p++被放在了括号内,此时应根据自增运算符++的两种情况来考虑(而不需要考虑结合性了,此时与结合性已经无关),显然这是上述的第二种情况,即在表达式中使用自增。所以是先取p的值与*结合,然后p值再自增,相当于*p,p++;千万不要被括号迷惑,认为括号中的东西先运算。
明白了上面一点,则对于*(++p)就很好理解,p先自增,然后与*结合。
对于下面的例子也不难理解:
例一:char q[5] = "am";char *p = q;
那么,
(*p)++后,p就变成了"bm";因为是进行对其首元素进行加1运算
*(p++)后,p就变成了"m",因为完成取值运算后,p++指向下一个元素,即m,
*p++与*(p++)一样。
如果只是征对这3个语句赋值给其他变量的话,3个的结果都是a,在这里。
char o = (*p)++;
char m = *(p++);
char n = *p++;
都是a。
例二:
int i = 0,a,b;
a = (i++)+(i++)+(i++);
b = (++i)+(++i)+(++i);
cout<
输出结果(gcc编译器):0 16 6
解释:这里特别注明是gcc编译器,在其他编译器下的值可能不同。
对于int a=(i++)+(i++)+(i++);先取出i值进行加运算,然后再执行i的三次自增; 在其他编译器下(如tc3.0),可能是0+1+2=3;
对于int b=(++i)+(++i)+(++i);每次i先自增,然后参与运算,所以是4+5+6=16.
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