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。
char short(4字节以下) 进行整形提升(隐式类型转换) int long long long float double 等(4个以及4个字节以上)这些进行算数转换
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。
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
代码展示:
1. #include <stdio.h> 2. int main() 3. { 4. char a = 5;//这个5是整数类型,但是存在在char类型 5. //0000000000000000000000000000101(整数5) 6. //00000101 char只能存在8个 截断 7. char b = 126;//00000000000000000000000001111110 8. //01111110 b 9. //00000101 a 10. //当a和b相加的时候,a和b都是char类型 表达式计算就要发生整形提升 11. char c = a + b;//a和b进行整形提升后,进行运算。a和b被提升为普通整形,然后进行加法运算 12. //因为这两个数的01111110 00000101 最高位都是0,(按照符号位来提升)所以进行整形提升后 13. //提升后变成了 00000000000000000000000001111110 0000000000000000000000000000101 14. //然后二进制数字进行相加,0000000000000000000000000010000011 15. //相加后要放进char ,所以截断,10000011(c) 16. //打印的是%d 又进行整形提升 11111111111111111111111110000011 这个是补码,打印为原码 变成原码即可 17. // 11111111111111111111111110000011 补码 18. // 11111111111111111111111110000010 反码 19. // 10000000000000000000000001111101 原码 20. // -125 21. printf("%d\n", c); 22. return 0; 23. }
12.2 算数转换
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,那么首先要转换为较高的另外一个操作数的类型后执行运算。
sizeof内部表达式不参与计算,仅仅判断类型即可
12.3 操作符的属性
复杂表达式的求值有三个影响的因素。
1. 操作符的优先级
2. 操作符的结合性
3. 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(由高到低)下表中N/A (没有结合性) L-R(从左向右)
以下代码不提倡写,或者就是错误的
当表达式的路径不确定时,那么这个代码就是错误的。
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。
非法表达式 : 许多操作符进行干扰,导致在不同编译器下的值不同。
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。
操作符就到此结束了。