C语言操作符(下)

简介: C语言操作符(下)

1.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。 并且从左向右依次执行。整个表达式的结果是最后一个表达式的结果。例如:


int a = 1;
  int b = 2;
  int c = (a>b, a=b+10, a, b=a+1);//c是多少?
//表达式执行结果:0  12           13


将第3行的代码从左至右依次执行,可得最后c的值为13.


2. 下标引用、函数调用和结构成员


下标引用 [],操作数:一个数组名+一个索引值。例如:

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。


函数调用操作符 () ,操作数:该符号的操作数不定,当调用无参数函数时,就只有一个操作数,即函数名。

void test1()
 {
     printf("hehe\n");
 }
 void test2(const char *str)
 {
     printf("%s\n", str);
 }
 int main()
 {
     test1();      //一个操作数
     test2("hello");//两个操作数
     return 0;
 }


访问一个结构体的成员(两种方式)


. 结构体.成员名


-> 结构体指针->成员名


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
     set_age1(stu);
     pStu->age = 20;//结构成员访问
     set_age2(pStu);
     return 0;
}


3. 表达式求值


我们现在将操作符介绍的差不多了,但是当一个表达式中含有多个操作符时,计算顺序是怎样的呢?


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的,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。


3.1 隐式类型转换


前提知识:C的整型算术运算总是至少以标准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。


【整形提升的意义】:


  • 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


例如:


char a,b,c;
...
a = b + c;


这里b和c的值被提升为普通整型(即int型),然后再执行加法运算。直到加法运算结束时,将结果阶段存入c变量中。


【计算机进行整形提升的过程】


注意:整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的


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


无符号数的整形提升:高位无脑补0。


实例1:


//实例1
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;
}


运行结果;


c35aa2208d3663ff9c06c8439e3dd5bb_968c65495740475c9d5600cdc30b1f1a.png


a变量中存储的内容 :1011 0110 (系统是直接将该16进制数的内容看作补码存储在内存中的)


发生整形提升,高位补符号位的数,也就是补1:


11111111 11111111 11111111 10110110可见,该二进制序列和0xb6(即 00000000 00000000 00000000 1011 0110)并不相等,所以a不会被打印。


b变量也是类似的,这里就不赘述了。


c变量是 int类型的数据类型,不会发生整形提升现象,所以c直接和 0xb6000000 比较,结果为真,打印c。


实例2:


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(c) ,就是1个字节


3.2 算术转换


假若参与运算的数据类型的占用的空间大小都 >= 4个字节,则特殊处理,如下:


  • long double
  • double
  • float
  • unsigned long int
  • long int
  • unsigned int
  • int


注意: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。


但是算术转换要合理,要不然会有一些潜在的问题。例如:


float f = 3.14;
int num = f;//隐式转换,会有精度丢失


4. 操作符的属性


复杂表达式的求值有三个影响因素:


  • 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。操作符的优先级表可以自行查找。但没必要全部挨着背下来,慢慢熟悉就会了。


但是,我们只要掌握了运算符的优先级和表达式的知识,我们就一定能准确算出一个表达式的值吗?来看看几个有问题的表达式吧:


//代码一
a*b + c*d + e*f


这段代码中,第一个*号和第三个*他俩执行的先后顺序是无法确定的。因为优先级只能确定相邻的操作符的执行顺序,但是优先级并不 能决定第三个*比第一个+早执行。


//代码二
c + --c;


注释: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。


//代码三
int main()
{
     int i = 10;
     i = i-- - --i * ( i = -3 ) * i++ + ++i;
     printf("i = %d\n", i);
     return 0;
}


这段代码的执行结果更糟糕,在不同的编译器下其运算结果是不同的。甚至不同的编译器运算结果差别很大。


//代码四
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;
}


这段代码实际上是有问题的,我们只知道先算乘法,再算加法。但是函数调用的先后顺序无法通过操作符的优先级决定。


//代码五
int main()
{
     int i = 1;
     int ret = (++i) + (++i) + (++i);
     printf("%d\n", ret);
     printf("%d\n", i);
     return 0;
}


该代码再linux系统采用gcc编译器和在windows系统采用VS编译器,其执行结果是不同的。解释:因为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。


5. 完结


本章的内容就到这里啦,若有不足,欢迎评论区指正,最后,希望大佬们多多三连吧,下期见!


相关文章
|
3月前
|
存储 C语言 索引
【C语言篇】操作符详解(下篇)
如果某个操作数的类型在上⾯这个列表中排名靠后,那么⾸先要转换为另外⼀个操作数的类型后执⾏运算。
72 0
|
3月前
|
程序员 编译器 C语言
【C语言篇】操作符详解(上篇)
这是合法表达式,不会报错,但是通常达不到想要的结果, 即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算,所以实际执⾏的是下⾯的表达式。
237 0
|
15天前
|
存储 缓存 C语言
【c语言】简单的算术操作符、输入输出函数
本文介绍了C语言中的算术操作符、赋值操作符、单目操作符以及输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 的基本用法。算术操作符包括加、减、乘、除和求余,其中除法和求余运算有特殊规则。赋值操作符用于给变量赋值,并支持复合赋值。单目操作符包括自增自减、正负号和强制类型转换。输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 用于格式化输入和输出,支持多种占位符和格式控制。通过示例代码详细解释了这些操作符和函数的使用方法。
30 10
|
1月前
|
存储 编译器 C语言
【C语言】简单介绍进制和操作符
【C语言】简单介绍进制和操作符
152 1
|
1月前
|
存储 编译器 C语言
初识C语言5——操作符详解
初识C语言5——操作符详解
163 0
|
3月前
|
C语言
C语言操作符(补充+面试)
C语言操作符(补充+面试)
45 6
|
3月前
|
存储 编译器 C语言
十一:《初学C语言》— 操作符详解(上)
【8月更文挑战第12天】本篇文章讲解了二进制与非二进制的转换;原码反码和补码;移位操作符及位操作符,并附上多个教学代码及代码练习示例
56 0
十一:《初学C语言》—  操作符详解(上)
|
4月前
|
C语言
五:《初学C语言》— 操作符
本篇文章主要讲解了关系操作符和逻辑操作符并附上了多个代码示例
43 1
五:《初学C语言》—  操作符
|
5月前
|
C语言
C语言逻辑操作符的短路问题
C语言逻辑操作符的短路问题
|
5月前
|
编译器 C语言
【C语言】:中移位操作符,位操作符详运算规则详解
【C语言】:中移位操作符,位操作符详运算规则详解
40 1