C 语言学习（2）---- C语言中的表达式求值

女爷i 2024-03-16 11:10 68阅读 0赞

## **1. 表达式定义** ##

C语言中的表达式**是一种有值的语法结构，它由运算符（变量，常量，函数调用返回值）结合而成**，每个表达式一定有一个值

#### 常量表达式 ####

比如 a，12,12.4 值就是变量或者常量本身的值，作为条件的时候，非零为真，零值为假

#### 算术表达式 ####

a+b c\*d+a 12/3+d i++ --a 值就是表达式的结果

#### 赋值表达式 ####

a=12 a+=12 a = c = d 表示对 a 变量进行赋值

#### 关系表达式 ####

a > b 2 ==3 值可以认为是布尔值，由于C语言中没有bool 值，用整型值 0 和 1 表示

#### 逻辑表达式 ####

a && b c || d !a 值可以认为是布尔值，由于C语言中没有bool 值，用整型值 0 和 1 表示

#### 复合表达式 ####

x = ( y = (a + b + a > 4), z=10) 依据运算符优先级和结合性得到结果

#### 逗号表达式 ####

(1，2，3，4，a) 从左到右依次求值，表达式的值是逗号最右边的值

#### 有返回值的函数 ####

有返回值的函数也是一个表达式

## **2. 表达式求值** ##

#### 整型提升 ####

C语言的整数算术运算至少是以缺省的整型类型的精度进行的，为了获得这个精度，表达式中字符型和短整型在使用之前转换为普通整型，这种转换称为**整型提升**

char a,b,c;

a = b + c

b 和 c 的值被提升为普通整型，然后再执行加法运算，加法运算的结果被截短，然后再存储于 a 中

#### 隐式类型转换 ####

C语言在下面几种情况下进行隐式类型转换：

1.  算术表达式中，**低类型会转换为高类型**
2.  赋值表达式中，右侧表达式的值可以自动转换为左侧变量的类型，赋值给它
3.  函数调用中参数传递时，系统隐式将实参转换为形参的类型后，赋值给形参
4.  函数有返回值时，系统隐式将返回表达式类型转换为**返回值类型**，并赋值给调用函数

--------------------

#### 表达式求值中的自动类型转换 ####

下面层次体系称为寻常算术转换：

![7435d4e5ca974fe29ae9b00500ce505e.jpeg][]

转换规则：

1.  如果某个操作数类型在上面列表中排名较低，那么首先将其转换为另一个操作数的类型然后再执行操作
2.  转换按照数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低，比如 int 型和 long 型运算时，先把int 类型转换为 long 型后再进行计算
3.  若两种类型的字节数相同，且一种有符号，一种无符号，则转换成无符号类型
4.  所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算
5.  char 和 short 类型参与运算时，必须先转换为 int 类型（整形提升）

注意float 类型转换为整型值的时候，小数部分会被舍弃（**并不进行四舍五入**）

static void _floatconvert() {
    	float m = 3.14f;
    	int n = m;
    	printf("the value of n = %d \n", n);
    }

## 3. 操作符的属性 ##

复杂表达式的求值顺序是由三个因素决定的，操作符的优先级，操作符的结合性以及操作符是否控制执行顺序。

两个相邻的操作符哪个先执行取决于它们的优先级，如果**两者优先级相同，那么执行顺序由它们的结合性**决定

简单来说，结合性就是一串操作符是从到右依次执行还是从右到左依次执行

![77e108e4c33f407da0dd9a7a6fd07859.jpeg][]

*  初级运算符总共有四个下标访问操作符**\[ \]**，括号操作符**()**，访问结构成员 **.**，访问结构指针成员 **->，**
 *  算术运算符先**乘除后加减**
 *  关系运算符中先大小后相等（关系运算符中 **> < >= <= 的优先级高于 == 和 ! =**）
 *  位运算分为四个等级，**取反（等级最高是单目运算符)，与，异或，或**
 *  逻辑运算符分为三个等级，**逻辑非（等级最高是单目运算符），逻辑与，逻辑或**

运算符中只有三类是从右到左，其余都是从左到右

**赋值，条件（？：）和单目运算符** 这三类运算符的结合方式是从**右到左**，其余都是从**左到右**

常见的优先级问题：

![6b56e67916d9413ab74f4d49b6807161.jpeg][]

*  结构体成员访问运算符的优先级高于间接访问 **\*p.f 等同于\*(p.f)**，使用访问结构体成员运算符

**p -> f** 可以避免这个问题

*  下标访问运算符优先级高于间接访问 **int \*ap\[ \]**，表示的是一个**指针数组**
 *  函数调用优先级高于间接访问，int \*p()，表示返回值是指针的函数 p
 *  == 和 != 优先级高于位操作 value & value != 2 等同于value & （value != 2）
 *  == 和 != 优先级高于赋值运算符，c = getchar() != EOF 等同于 c = （getchar() != EOF）
 *  算术运算符优先级高于位移运算符，msb << 4 + lsb 等同于msb << （4 + lsb）
 *  逗号运算符的优先级最低
 *  间接访问运算符优先级高于算术运算符，\*p + 1 表示的是 间接访问 p 的值加1，\*（p + 1）表示的是访问 **p 指向元素连续内存的下一个元素**

void _testOperatorPriority() {
    
    	int array[] = { 10, 20, 30, 40 };
    	int *p = array;
    
    	//  11
    	printf("*p + 1 = %d \n", *p + 1);
    
    	// 20
    	printf("*(p + 1) = %d \n", *(p + 1));
    
    	// *p++
    	printf("*p++ = %d %d %d\n", *p++, *p++, *p++);
    
    }

[7435d4e5ca974fe29ae9b00500ce505e.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/bb4b059b609e47ef957f339e8d8ccab1.png
[77e108e4c33f407da0dd9a7a6fd07859.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/3c404c309eb84acda1bd2b92c1607b7e.png
[6b56e67916d9413ab74f4d49b6807161.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/5eb2c772335649a3b28d4a152d8c0190.png