C语言再学习 -- 运算符与表达式
分三部分來講
一、左值與右值
參看：左值與右值
首先我們需要理解左值和右值的定義：
左值指的是如果一個表達(dá)式可以引用到某一個對象，并且這個對象是一塊內(nèi)存空間且可以被檢查和存儲，那么這個表達(dá)式就可以做為一個左值。??????
右值指的是引用了一個存儲在某個內(nèi)存地址里的數(shù)據(jù)。
從上面的兩個定義可以看出，左值其實要引用一個對象，而一個對象在我們的程序中又肯定有一個名字或者可以通過一個名字訪問到，所以左值又可以歸納為：左值表示程序中必須有一個特定的名字引用到這個值。而右值引用的是地址里的內(nèi)容，所以相反右值又可以歸納為：右值表示程序中沒有一個特定的名字引用到這個值除了用地址。
好這些都是從定義上理解左值右值，那么我們再用這些定義作為我們的理論基礎(chǔ)來總結(jié)一下哪些是左值，哪些是右值：
左值：
| Expression???????????? ?? | Lvalue??????????????????????????????????? |
| x = 4 | ?x |
| *ptr = newvalue | *ptr |
| ++a | ++a |
| b[0] = 100 | b[0] |
| const int m = 10 | m |
| int & f() | The function call to f() |
右值：
| Expression??? | Rvalue |
| 100 | 100 |
| a * b | The expression of a?* b |
| a++ | a++ |
| int f() | The function call to f() that does notreturn reference |
以上這些內(nèi)容都可以用定義來解釋為什么這些為左值，而那些為右值。但我要特殊解釋一下為什么函數(shù)的調(diào)用只能作為右值除了這個函數(shù)返回的是引用。其實這個也非常好解釋，因為如果一個函數(shù)返回的值是內(nèi)建類型，那么這個返回值是沒有辦法通過一個名字或者表達(dá)式引用到的，同理如果一個函數(shù)返回的是一個對象，那么這個對象是一個臨時的，也不可能用一個名字訪問到。所以函數(shù)的調(diào)用通常只能作為右值，但如果一個函數(shù)返回引用，那么它的返回值就有意義了，因為它是另一個名字的別名，有名字了，所以它就變成了左值。
注意：左值能轉(zhuǎn)化為右值，但反之不行。
好了，講了這么多我覺得已經(jīng)足夠，但還要多講一點，這點就是哪些操作符必需左值.
| Operator ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? | Requirement ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? |
| & | Operand must be an lvalue |
| ++ -- | Operand must be an lvalue.This applies? to?both?prefix and posfix forms |
| =?? +=?? -=?? *=?? %=??? <<=?? >>= &= ^= |= | Left operand munst be an lvalue |
附：《C primer plus》中左值、右值的定義
“數(shù)據(jù)對象”是泛指數(shù)據(jù)存儲區(qū)的術(shù)語，數(shù)據(jù)存儲區(qū)能用于保存值。
“左值”指用于標(biāo)識一個特定的數(shù)據(jù)對象的名字或表達(dá)式。即對象指實際的數(shù)據(jù)存儲，而左值是用于識別或定位那個存儲的標(biāo)識符（或表達(dá)式）。
“右值”指可能賦給可修改左值的量。
二、運算符優(yōu)先級
參看：C語言運算符優(yōu)先級列表(超詳細(xì))
| 優(yōu)先級 | 運算符 | 名稱或含義 | 使用形式 | 結(jié)合方向 | 說明 |
| 1 | [] | 數(shù)組下標(biāo) | 數(shù)組名[常量表達(dá)式] | 左到右 | -- |
| () | 圓括號 | (表達(dá)式）/函數(shù)名(形參表) | -- | ||
| . | 成員選擇（對象） | 對象.成員名 | -- | ||
| -> | 成員選擇（指針） | 對象指針->成員名 | -- | ||
| 2 | - | 負(fù)號運算符 | -表達(dá)式 | 右到左 | 單目運算符 |
| ~ | 按位取反運算符 | ~表達(dá)式 | |||
| ++ | 自增運算符 | ++變量名/變量名++ | |||
| -- | 自減運算符 | --變量名/變量名-- | |||
| * | 取值運算符 | *指針變量 | |||
| & | 取地址運算符 | &變量名 | |||
| ! | 邏輯非運算符 | !表達(dá)式 | |||
| (類型) | 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 | (數(shù)據(jù)類型)表達(dá)式 | -- | ||
| sizeof | 長度運算符 | sizeof(表達(dá)式) | -- | ||
| 3 | / | 除 | 表達(dá)式/表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| * | 乘 | 表達(dá)式*表達(dá)式 | |||
| % | 余數(shù)（取模） | 整型表達(dá)式%整型表達(dá)式 | |||
| 4 | + | 加 | 表達(dá)式+表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| - | 減 | 表達(dá)式-表達(dá)式 | |||
| 5 | << | 左移 | 變量<<表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| >> | 右移 | 變量>>表達(dá)式 | |||
| 6 | > | 大于 | 表達(dá)式>表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| >= | 大于等于 | 表達(dá)式>=表達(dá)式 | |||
| < | 小于 | 表達(dá)式<表達(dá)式 | |||
| <= | 小于等于 | 表達(dá)式<=表達(dá)式 | |||
| 7 | == | 等于 | 表達(dá)式==表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| ！= | 不等于 | 表達(dá)式!= 表達(dá)式 | |||
| 8 | & | 按位與 | 表達(dá)式&表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| 9 | ^ | 按位異或 | 表達(dá)式^表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| 10 | | | 按位或 | 表達(dá)式|表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| 11 | && | 邏輯與 | 表達(dá)式&&表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| 12 | || | 邏輯或 | 表達(dá)式||表達(dá)式 | 左到右 | 雙目運算符 |
| 13 | ?: | 條件運算符 | 表達(dá)式1? 表達(dá)式2: 表達(dá)式3 | 右到左 | 三目運算符 |
|
| |||||
| 14 | = | 賦值運算符 | 變量=表達(dá)式 | 右到左 | -- |
| /= | 除后賦值 | 變量/=表達(dá)式 | -- | ||
| *= | 乘后賦值 | 變量*=表達(dá)式 | -- | ||
| %= | 取模后賦值 | 變量%=表達(dá)式 | -- | ||
| += | 加后賦值 | 變量+=表達(dá)式 | -- | ||
| -= | 減后賦值 | 變量-=表達(dá)式 | -- | ||
| <<= | 左移后賦值 | 變量<<=表達(dá)式 | -- | ||
| >>= | 右移后賦值 | 變量>>=表達(dá)式 | -- | ||
| &= | 按位與后賦值 | 變量&=表達(dá)式 | -- | ||
| ^= | 按位異或后賦值 | 變量^=表達(dá)式 | -- | ||
| |= | 按位或后賦值 | 變量|=表達(dá)式 | -- | ||
| 15 | ， | 逗號運算符 | 表達(dá)式,表達(dá)式,… | 左到右 | -- |
說明：
同一優(yōu)先級的運算符，運算次序由結(jié)合方向所決定。
簡單記就是：！ > 算術(shù)運算符 > 關(guān)系運算符 > && > || > 賦值運算符
一些容易出錯的優(yōu)先級問題
| 優(yōu)先級問題 | 表達(dá)式 | 被誤認(rèn)為的結(jié)果 | 正確的結(jié)果 |
| .優(yōu)先級高于*,-> | *p.f | (*p).f | *(p.f)對p取f偏移，作為指針， 然后進(jìn)行解除操作 |
| ==和!=高于位操作 | (var&mask !=0) | (var&mask)!=0 | Var & (mask !=0) |
| ==和!=高于賦值 | C=getchar() !=EOF | (c=getchar())!=EOF | C=(getchaor()!=EOF) |
| 算術(shù)運算符高于位移運算法 | Mask << 4+3 | (Mask <<4)+3 | Mask << (4+3) |
| 逗號運算符在所有運算符中 優(yōu)先級最低 | i=1,2 | I=(1,2) | (i=1),2 結(jié)果為i=2 |
三、擴(kuò)展總結(jié)
1、賦值運算符：=
賦值運算符的動作是從右到左，且不能將一個值賦給一個常量。賦值，從C的角度來看，主要目的是對表達(dá)式來求值。
2、除法運算符：/
7/4 = 1;
7./4 = 1.75;
7./4. = 1.75;
11 / 5 = 2; 11 / -5 = -2; -11 / -5 = 2; -11 / 5 = -2;
在C中，整數(shù)除法結(jié)果的小數(shù)部分都被丟棄，沒有把整數(shù)除法運算的結(jié)果四舍五入到最近的整數(shù)。
當(dāng)對整數(shù)與浮點數(shù)進(jìn)行混合運算時，結(jié)果是浮點數(shù)。
3、取余運算符：%
取余運算符用于整數(shù)運算，該運算符計算出用它右邊的整數(shù)去除它左邊的整數(shù)得到的余數(shù)。
注意：不要對浮點數(shù)使用該運算符，那將是無效的。
負(fù)數(shù)取余規(guī)則：
如果第一個操作數(shù)為負(fù)數(shù)，那么得到的余數(shù)也為負(fù)數(shù)；如果第一個操作數(shù)為正數(shù)，那么得到的余數(shù)也為正數(shù)。
11 % 5 = 1;11 % -5 = 1;-11 % 5 = -1;-11 % -5 = -1;
4、自增和自減：++和--
后綴： a++; ?a--; ?使用a的值之后改變a；
前綴： ++a; ?--a; ?使用a的值之前改變a；
++a = 10;
++a 的結(jié)果是a值的拷貝，并不是變量本身，你無法向一個值進(jìn)行賦值。賦值運算的左操作數(shù)必須是左值。
后續(xù)補(bǔ)充幾個例題。。。
四、布爾值
通過包含stdbool.h頭文件，可以用bool代替關(guān)鍵字_BOOL表示這種類型，并用標(biāo)識符true和false代替1和0.
五、邏輯運算符
與(&&)、或(||)、非(!)
或（||）和與（&&）都具有短路特征，如果前一個邏輯表達(dá)式的結(jié)果可以決定整個表達(dá)式結(jié)果則計算機(jī)會忽略后面的邏輯表達(dá)式。
短路特性具體為: ??
表達(dá)式一 && 表達(dá)式二 如果表達(dá)式一為假，就不會進(jìn)行表達(dá)式二的計算
表達(dá)式一 || 表達(dá)式二 如果表達(dá)式一為真，就不會進(jìn)行表達(dá)式二的計算?
六、三目表達(dá)式
三目操作符可以在兩個不同的計算機(jī)規(guī)則中選擇一個
三目操作符的格式如下
布爾值 ？ 公式一： 公式二 ? ? ? ? ? ?
//布爾值需要有定義的 ?ret=（num >=0） ? num : 0-num;
如果布爾值為真則采用公式一計算結(jié)果
如果布爾值為假則采用公式二計算結(jié)果
七、== 和 =不同
符號 = 作為賦值運算，符號 ==作為比較。注意，用于測試兩個表達(dá)式是否相等的操作符是==，如果無用了=操作符，雖然它也是合法的表達(dá)式，但其結(jié)果幾乎肯定和你的本意不一樣，它將執(zhí)行賦值操作而不是比較操作。
比如下例，該語句本意似乎是要檢查 x 是否等于 y
if (x = y)break; 而實際上是將 y 的值賦給了 x，然后檢查該值是否為零。
還需注意：任何非零值都是真.比如,while (-1) == while (true)
再看下面的例子：
while (c = ' ' || c == 't' || c =='\n')c = getc (f); 本例中循環(huán)語句的本意是跳過文件中的空格符、制表符和換行符。由于程序員在比較字符 ' ' 和變量 c 時，誤將比較運算符 == 寫成了賦值運算符 = 。因為賦值運算符 = 的優(yōu)先級要低于邏輯運算符 || ，因此實際上是將以下表達(dá)式的值賦給了 c
' ' || c == 't' || c == '\n' 因為 ' ' 不等于零 （' ' 的ASCII 碼為 32），那么無論變量 c 此前為何值，上述表達(dá)式求值的結(jié)果是 1，因此循環(huán)將一直進(jìn)行下去直到整個文件結(jié)束。
另一方面，如果把賦值運算符寫成比較運算符，同樣會造成混淆：
在本例中，如果函數(shù)open執(zhí)行成功，將返回 0 或者正數(shù)；而如果函數(shù) open 執(zhí)行失敗，將返回 -1.上面這段代碼的本意是將函數(shù) open的返回值存儲在變量 filedesc 之中，然后通過比較變量 filedesc 是否小于 0 來檢查函數(shù) open 是否執(zhí)行成功。但是，此處的 == 本應(yīng)是 = 。而按照上面代碼中的寫法，實際進(jìn)行的操作是比較函數(shù) open 的返回值與變量 filedesc ，然后檢查比較的結(jié)果是否小于 0.因此比價運算符 == 的結(jié)果只可能是 0 或 1.永遠(yuǎn)不可能小于 0，所以函數(shù) error ( )將沒有機(jī)會被調(diào)用。如果代碼執(zhí)行，似乎一些正常，除了變量 filedesc 的值不再是函數(shù) open 的返回值。
八、在表達(dá)式中使用無符號數(shù)
庫函數(shù) strlen 的原型如下：
size_t strlen (char const *string);
注意：strlen 返回一個類型為 size_t 的值。這個類型是在頭文件 stddef.h 中定義的，它是一個無符號整數(shù)類型。在表達(dá)式中使用無符號數(shù)可能導(dǎo)致不可預(yù)料的結(jié)果。例如下面的表達(dá)式：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main (void) {char ptr1[] = "beijing";char ptr2[] = "hello world";if (strlen (ptr1) - strlen (ptr2) >= 0){printf ("1111111111\n");}printf ("2222222222\n");return 0; } strlen (ptr1) - strlen (ptr2) 為無符號類型，得不到想要的結(jié)果，應(yīng)該為：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main (void) {char ptr1[] = "beijing";char ptr2[] = "hello world";if (strlen (ptr1) >= strlen (ptr2)){printf ("1111111111\n");}printf ("2222222222\n");return 0; }
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的C语言再学习 -- 运算符与表达式的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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