C運(yùn)算符與表達(dá)式ppt課件

1、運(yùn)算符與表達(dá)式l 運(yùn)算符(operator)也稱為操作符，對程序中的數(shù)據(jù)進(jìn)展運(yùn)算。參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)稱為操作數(shù)(operand)。l 變量、字面常量等經(jīng)過運(yùn)算符組合成表達(dá)式，一個表達(dá)式也能作為操作數(shù)來構(gòu)成更復(fù)雜的表達(dá)式。 l 表達(dá)式(expression)是構(gòu)成程序語句的根本要素。對于運(yùn)算符，應(yīng)留意以下幾方面。(1) 運(yùn)算符的功能和語義。 (2) 運(yùn)算符的操作數(shù)。每個運(yùn)算符對其操作數(shù)的個數(shù)、類型和值都有一定限制。(3) 運(yùn)算符的優(yōu)先級(precedence)。每個運(yùn)算符都有確定的優(yōu)先級。 (4) 運(yùn)算符的結(jié)合性(associativity)。運(yùn)算符說明示例+、-正負(fù)號+、-加，減x=y+z，x=y

2、-z%取余x=y%z*、/乘，除x=y*z，x=y/z+/-自增和自減運(yùn)算符 C+言語中包含了豐富的運(yùn)算符，主要有算數(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符和位運(yùn)算符。下面逐一引見這些常用的運(yùn)算符。1.1 算數(shù)運(yùn)算符算數(shù)運(yùn)算符算數(shù)運(yùn)算符主要用于算數(shù)運(yùn)算。留意：對于除，假設(shè)兩個操作數(shù)都是整數(shù)，結(jié)果為整數(shù)商部分。1/2=0 5/2=2 %通常稱為取模運(yùn)算，兩個操作數(shù)必需都是整型數(shù)，結(jié)果為余數(shù)，余數(shù)的符號與左邊數(shù)的符號等同。3%2=1 -3%2=-1 3%-2=1 -3%-2=-1 8%4=0在算術(shù)運(yùn)算中需求留意溢出問題。在算術(shù)運(yùn)算中需求留意溢出問題。兩個整數(shù)做加法、減法或乘法運(yùn)算時，即使結(jié)果溢

3、出也不是錯誤。兩個整數(shù)做加法、減法或乘法運(yùn)算時，即使結(jié)果溢出也不是錯誤。例如：例如：short s1 = 32765; s1 = s1 + 3;/結(jié)果能否超越結(jié)果能否超越short的最大值？的最大值？couts1endl;/輸出輸出-32768，而不是，而不是32768。實(shí)踐上，察看二進(jìn)制數(shù)據(jù)，這兩個值是一樣的。實(shí)踐上，察看二進(jìn)制數(shù)據(jù)，這兩個值是一樣的。l +和有前置方式和后置方式。前置方式使操作數(shù)增1或減1，新值參與表達(dá)式的運(yùn)算；后置方式是在操作數(shù)參與表達(dá)式運(yùn)算后其值增1或減1。例如：+i，-i/在運(yùn)用i之前，先使i的值加1，減1i+，i-/在運(yùn)用i之后，使i的值加1，減1l 一元負(fù)號運(yùn)算符

4、對運(yùn)算對象值取值取負(fù)后，前往其提升后的副本：Int i=1024；Int k=-i；/k是-1024bool b=true;bool b2=-b;b2=？對大多數(shù)運(yùn)算符來說，布爾類型的運(yùn)算對象將被提升為int型。如上所示，布爾變量b的值為真，參與運(yùn)算時將被提升成整數(shù)值1，對它求負(fù)的結(jié)果是-1，將-1再轉(zhuǎn)回布爾值并將其作為b2的初始值，顯然這個初始值不等于0，轉(zhuǎn)換成布爾值后應(yīng)該為1,。所以，b2的值是真！(false可以代表0，但true有很多種，并非只需1)1.2 關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符主要用于關(guān)系比較運(yùn)算。關(guān)系運(yùn)算符名稱效果a=b等于TRUE，如果a等于ba!=b不等于TRUE，如果

5、a不等于bab大于TRUE，如果a大于ba=b大于等于TRUE，如果a大于或者等于b關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果是一個表示“真或“假的邏輯值，即一個bool值。當(dāng)關(guān)系成立時，其運(yùn)算結(jié)果為真；當(dāng)關(guān)系不成立時，結(jié)果為假。但C/C+言語中沒有邏輯型，關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果要用一個int值表示，0即為假，1即為真。l 關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級為(括弧中運(yùn)算符的優(yōu)先級一樣)：(、=、 b = c; /等價(jià)于d = (a b) = c); d的值為0l d = a = b c; /等價(jià)于d = (a =( b b b) = c); d的值為1l 可以運(yùn)用()來改動運(yùn)算符的計(jì)算次序。由于浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)展運(yùn)算和存儲時會產(chǎn)生誤差，因此

6、在比較兩個浮點(diǎn)數(shù)時，建議不要直接比較兩數(shù)能否相等。例如，執(zhí)行下面語句：double d1 = 3.3333, d2 = 4.4444;if(d1 + d2 = 7.7777)cout相等endl;elsecout不等endl;coutd1 + d22 0 ， ab+c 0 ， a=2 1，a=a 0，aa 0，b=a=2 1條件語句中用“=來判別浮點(diǎn)數(shù)能否相等，結(jié)果是不等，但d1+d2輸出結(jié)果卻是7.7777。兩個實(shí)型數(shù)即使輸出結(jié)果完全一樣，其內(nèi)部值也能夠不一樣。判別兩個實(shí)數(shù)能否相等的正確方法是：判別兩個實(shí)數(shù)之差的絕對值能否小于一個給定的允許誤差數(shù)，如判別d1能否等于d2時，應(yīng)改為： fabs

7、(d1 +d2-7.7777) = 1e-6其中，fabs()是計(jì)算絕對值的一個庫函數(shù)，運(yùn)用時要包含頭文件math.h。1.3 邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符對邏輯值進(jìn)展運(yùn)算的運(yùn)算符就是邏輯運(yùn)算符。C+言語提供了3個邏輯運(yùn)算符，用于表示操作數(shù)之間的邏輯關(guān)系，它們是!(邏輯非)、&(邏輯與)、|(邏輯或)。邏輯運(yùn)算的結(jié)果依然是邏輯值。邏輯運(yùn)算符名稱效果!a求反TRUE，如果a不為TRUEa&b邏輯與TRUE，如果a與b都為TRUEa|b邏輯或TRUE，如果a或b任一為TRUE邏輯非(!)是單目運(yùn)算符，它對操作數(shù)進(jìn)展取反運(yùn)算。當(dāng)操作數(shù)為非0(邏輯真)時，！運(yùn)算后結(jié)果為0(邏輯假)。反之，假設(shè)

8、操作數(shù)為0(邏輯假)，!運(yùn)算后結(jié)果為1(邏輯真)邏輯運(yùn)算符的運(yùn)算優(yōu)先級為：! 高于 & 高于|。留意，！的優(yōu)先級具有較高優(yōu)先級，甚至高于算術(shù)運(yùn)算符。而&和|的優(yōu)先級那么比算術(shù)運(yùn)算符和關(guān)系運(yùn)算符低。因C+將邏輯值保管為整數(shù)值，這樣使得邏輯值可參與一切的運(yùn)算，而且邏輯運(yùn)算符可作用于一切類型的值，而沒有語法錯誤提示。這是C/C+語法不嚴(yán)密之處。讀者應(yīng)留意防止。1.4 賦值運(yùn)算符賦值運(yùn)算符l 賦值運(yùn)算就是將一個表達(dá)式的值賦給一個變量。l C+言語提供了兩類賦值運(yùn)算符：根本賦值運(yùn)算符和復(fù)合賦值運(yùn)算符。l 根本賦值運(yùn)算符為“=，復(fù)合賦值運(yùn)算符有多種方式：+=、-=、*=、/=、%=、=、&

9、amp;=、=、|=。 (1) 賦值運(yùn)算符都是雙目運(yùn)算符，從右向左進(jìn)展。例如，sum1=sum2=0相當(dāng)于sum1=(sum2=0)，先執(zhí)行sum2=0，后執(zhí)行sum1=sum2。(2) 要求賦值運(yùn)算符左操作數(shù)必需是左值，左值能存儲值。 例如： x = 3 + 5/正確，x是左值 x - 3 = 5/語法錯誤，x-3不是左值(3) 復(fù)合賦值運(yùn)算符是將算術(shù)運(yùn)算或位運(yùn)算與賦值相結(jié)合，同一個變量即參與運(yùn)算，也是被賦值的變量，出如今賦值運(yùn)算符的兩邊。復(fù)合賦值運(yùn)算符是一個整體，中間不能用空格隔開。例如： a *= 6/相當(dāng)于a = a*6 a %= 6/相當(dāng)于a = a%6 a += 3 + 6 /相當(dāng)

10、于a = a+(3+6) 初學(xué)者容易犯的一個錯誤就是混淆“=運(yùn)算符和“=運(yùn)算符。分析下面代碼： int a = 5, b = 3; int d = a = b; /d的值為0賦值運(yùn)算符名稱效果=賦值x=10+=賦值與和x+=10（等于x=x+10）-=賦值與減x-=10*=賦值與乘x*=10/=賦值與除x/=10&=賦值位與x&=0 x02|=賦值位或x|=0 x02答案是有的，對于a=a+1，表達(dá)式a被計(jì)算了兩次，對于復(fù)合運(yùn)算符a+=1，表達(dá)式a僅計(jì)算了一次。普通的來說，這種區(qū)別對于程序的運(yùn)轉(zhuǎn)沒有多大影響，但是當(dāng)表達(dá)式作為函數(shù)的前往值時，函數(shù)就被調(diào)用了兩次，而且假設(shè)運(yùn)用普通的

11、賦值運(yùn)算符，也會加大程序的開銷，使效率降低。l a=a+3;與a+=3;有沒有區(qū)別？1.5 位運(yùn)算符位運(yùn)算符u 位運(yùn)算是指對字節(jié)內(nèi)部的二進(jìn)制位進(jìn)展移位或邏輯運(yùn)算。u 位運(yùn)算是經(jīng)過位運(yùn)算符來完成的。u 位運(yùn)算的操作數(shù)必需是char、short、或int值，而且結(jié)果也是char、short或int值。u 除了按位求反是單目運(yùn)算符，其他位運(yùn)算都是雙目運(yùn)算符。u C+提供了兩類位運(yùn)算：移位運(yùn)算和按位邏輯運(yùn)算。1.5.1. 移位運(yùn)算符移位運(yùn)算符的格式為： operand n 將操作數(shù)operand向右挪動n個二進(jìn)制位，堅(jiān)持符號不變。其中，n為整數(shù)。留意移位運(yùn)算并不改動operand本身的值。例如： 比如

12、 22; 值變成8；對于移位運(yùn)算，留意以下幾點(diǎn)：(1)不要嘗試對float或double數(shù)據(jù)進(jìn)展移位運(yùn)算，編譯會出錯。(2)挪動位數(shù)n應(yīng)不大于左操作數(shù)的位數(shù)，如int移位應(yīng)不大于32。假設(shè)n大于左操作數(shù)位數(shù)，實(shí)踐挪動位數(shù)要自動按字長取模：n%(sizeof(int)。例如，i33就是i左移1位。(3)左移位與cout與cin能夠混淆，可用括號消除這些錯誤，例如cout(k3)1.5.2 位邏輯運(yùn)算符按位邏輯運(yùn)算有4個：求反、與&、或|、異或。(1)按位求反“運(yùn)算符是一個單目運(yùn)算符，對操作數(shù)逐位取反，得到反碼。假設(shè)二進(jìn)制位為0，那么取反后為1；假設(shè)二進(jìn)制位為1，那么取反后為0。例如：sh

13、ort int m = 0 xc3 /結(jié)果為0 xff3c運(yùn)算符具有比較高的優(yōu)先級，高于普通的算術(shù)運(yùn)算符。而其它按位邏輯運(yùn)算符的優(yōu)先級那么比較低。(2)按位邏輯與“&對兩個操作數(shù)逐位進(jìn)展運(yùn)算。假設(shè)對應(yīng)位都為1，那么該位結(jié)果為1，否那么為0。例如：0 xc3 0000 0000 1100 0011 0 x6e 0000 0000 0110 1110 0 x42 0000 0000 0100 0010short int a=0 xc3 & 0 x6e/結(jié)果為0 x42(3)按位邏輯或“|對兩個操作數(shù)逐位進(jìn)展運(yùn)算。假設(shè)對應(yīng)位都為0，那么該位結(jié)果為0，否那么為1。例如： short i

14、nt b = 0 x12 | 0 x3d/結(jié)果為0 x3f位運(yùn)算符名稱效果a按位反1，如果a不為1a&b按位與1，如果a與b都為1a|b按位或1，如果a或b都不為1ab按位異或1,如果a和b不相同右移(4)按位邏輯異或“也是對兩個操作數(shù)逐位進(jìn)展運(yùn)算。異或運(yùn)算的規(guī)那么是，假設(shè)對應(yīng)位不同，那么該位結(jié)果為1，否那么為0。例如： short int c = 0 x5a 0 x26/結(jié)果為0 x7c 按位邏輯異或有一個特點(diǎn)，假設(shè)a b = c，那么c b = a。b將a轉(zhuǎn)換為c，也能將c再復(fù)原為a。顯然，兩個相等的值異或運(yùn)算，結(jié)果為0。不相等的兩個值異或運(yùn)算結(jié)果不為0。1.6 new和和dele

15、tenew和delete是c+新增的運(yùn)算符，實(shí)現(xiàn)存儲的動態(tài)分配和釋放功能。new可以用于動態(tài)懇求內(nèi)存空間，為各種數(shù)據(jù)類型分配內(nèi)存。用戶可以運(yùn)用new懇求一段內(nèi)存空間，如數(shù)組、構(gòu)造體或整型變量等。new運(yùn)算符前往系統(tǒng)分配的內(nèi)存空間的首地址，需求相應(yīng)類型的指針保管該地址。下面3種方式都可以正常懇求內(nèi)存空間。/定義一個整型指針I(yè)nt *p；/定義一個未初始化的int型變量p=new int；/定義一個指針變量，并初始化該內(nèi)存區(qū)域內(nèi)容為12Int *p1=new int12；/定義一個指針變量，指向10個整型變量區(qū)域。該區(qū)域與數(shù)組類似，可以像訪問數(shù)組一樣訪問該區(qū)域Int *p2=new int10；在

16、運(yùn)用終了new懇求的內(nèi)存空間后，用戶需求釋放該內(nèi)存空間。假設(shè)用戶只懇求內(nèi)存空間，并不釋放，會占用大量的內(nèi)存空間，使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度變慢，甚至?xí)浅庀到y(tǒng)解體。因此，在運(yùn)用完懇求的內(nèi)存空間后，用戶需求運(yùn)用delete釋放懇求的內(nèi)存空間。下面代碼刪除以上懇求的內(nèi)存空間。delete p；delete p1；delete p2；運(yùn)用new和delete需求留意一下幾點(diǎn)：用new懇求的內(nèi)存空間，必需用delete釋放對于已分配內(nèi)存空間的指針，只能用delete釋放一次；否那么，系統(tǒng)會出現(xiàn)錯誤。delete釋放的內(nèi)存空間，必需是new分配內(nèi)存空間的首地址要訪問new所開辟的構(gòu)造體空間,無法直接經(jīng)過變量名進(jìn)展,

17、只能經(jīng)過賦值的指針進(jìn)展訪問.1.7 運(yùn)算符的優(yōu)先級運(yùn)算符的優(yōu)先級優(yōu)先級指定了表達(dá)式求值的運(yùn)算順序，運(yùn)算順序普通符合數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)運(yùn)算規(guī)那么。為堅(jiān)持這種運(yùn)算順序，需求為運(yùn)算符設(shè)置優(yōu)先級，優(yōu)先級高的運(yùn)算符先運(yùn)算，優(yōu)先級低的運(yùn)算符后運(yùn)算，優(yōu)先級一樣的運(yùn)算符由運(yùn)算符的結(jié)合性決議運(yùn)算順序。假設(shè)有必要，可以運(yùn)用括號等運(yùn)算符改動表達(dá)式的運(yùn)算順序。下面列出了從高究竟運(yùn)算符的優(yōu)先級。同一行中的運(yùn)算符具有一樣的優(yōu)先級，此時這些運(yùn)算符的結(jié)合方向決議了求值順序結(jié)合方向運(yùn)算符自左至右 -自左至右！ + - -(負(fù)號) （ ）*（指針）&（地址運(yùn)算符）sizeof自左至右*（乘法） / %自左至右+、-自左至右 自

18、左至右、=自左至右=、！=自左至右&自左至右自左至右|自左至右&自左至右|自左至右？:自右至左= += -= *= /= %= &= |= = =自左至右，表達(dá)式l 表達(dá)式(expression)是由運(yùn)算符、括號和操作數(shù)(operand)構(gòu)成的序列，在運(yùn)轉(zhuǎn)時能計(jì)算出一個值的結(jié)果。l 按運(yùn)算符的不同，可將表達(dá)式分為算術(shù)表達(dá)式、賦值表達(dá)式、關(guān)系表達(dá)式、邏輯表達(dá)式、逗號表達(dá)式等等。按表達(dá)式能否放在賦值號的左邊還是右邊，可將表達(dá)式分為左值表達(dá)式和右值表達(dá)式l 表達(dá)式按照其中運(yùn)算符的優(yōu)先級和結(jié)合性來求值。每個表達(dá)式都有確定的運(yùn)算結(jié)果(表達(dá)式的值)和所屬類型(即結(jié)果值的類型)，其類

19、型取決于表達(dá)式中的運(yùn)算符和操作數(shù)的類型。類型轉(zhuǎn)換每個運(yùn)算符的操作數(shù)的個數(shù)及類型都有特定限制。在一個表達(dá)式中，運(yùn)算符的某個操作數(shù)假設(shè)不符合類型要求，就要對操作數(shù)進(jìn)展類型轉(zhuǎn)換。C+中的類型轉(zhuǎn)換有3種：自動類型轉(zhuǎn)換、賦值轉(zhuǎn)換和強(qiáng)迫類型轉(zhuǎn)換。3.1自動類型轉(zhuǎn)換自動類型轉(zhuǎn)換(也稱隱式類型轉(zhuǎn)換)指系統(tǒng)自動地將表達(dá)式中的操作數(shù)轉(zhuǎn)換成所需類型的值，轉(zhuǎn)換順序?yàn)橛煞秶^小的類型向范圍較大的類型轉(zhuǎn)換。char, bool short int float doubleunsigned char unsigned short unsigned int float double例如定義兩個變量a和f：int a = 10

20、0; float f = 32.2f; 那么計(jì)算以下表達(dá)式：a / f處置過程為：先將a的值轉(zhuǎn)換成float型，然后再進(jìn)展浮點(diǎn)數(shù)的除法運(yùn)算，結(jié)果為一個float值3.10559。在這個過程中a變量的值不改動。規(guī)那么規(guī)那么1 兩個不同類型的操作數(shù)進(jìn)展運(yùn)算時，先將較小范圍的數(shù)值轉(zhuǎn)換為另一個較大范兩個不同類型的操作數(shù)進(jìn)展運(yùn)算時，先將較小范圍的數(shù)值轉(zhuǎn)換為另一個較大范圍的數(shù)值，然后再進(jìn)展計(jì)算。各種根本數(shù)據(jù)類型的數(shù)值范圍從小到大陳列次序如下：圍的數(shù)值，然后再進(jìn)展計(jì)算。各種根本數(shù)據(jù)類型的數(shù)值范圍從小到大陳列次序如下：按規(guī)那么1可知，兩個有符號的值之間進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算，其結(jié)果是有符號的。一個無符號的值與一個浮點(diǎn)數(shù)

21、(如float)進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算，其結(jié)果是浮點(diǎn)數(shù)(如float)。但兩個無符號的值之間進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算(兩個值中沒有unsigned int)，其結(jié)果是有符號的int。例如：unsigned char c1 = 2; unsigned short s1 = 3;cout(c1 * s1)endl;/乘法，輸出6couttypeid(c1 * s1).name()endl;/輸出int規(guī)那么規(guī)那么2 對于對于bool、char、short、int類型，恣意兩個值之間進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算、位運(yùn)算，類型，恣意兩個值之間進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算、位運(yùn)算，其結(jié)果都是一個其結(jié)果都是一個int值。恣意兩個值之間進(jìn)展邏輯運(yùn)算，其結(jié)果都是

22、一個值。恣意兩個值之間進(jìn)展邏輯運(yùn)算，其結(jié)果都是一個bool值。留意規(guī)值。留意規(guī)那么那么2是規(guī)那么是規(guī)那么1的一個例外。的一個例外。char c1 = -2;short s1 = 3;cout(c1 * s1)endl;/乘法，輸出-6couttypeid(c1 * s1).name()endl;/輸出intcout(c1 & s1)endl; /按位與，輸出2couttypeid(c1 & s1).name()endl;/輸出intcout(c1 & s1)endl; /邏輯與，輸出1，表示truecouttypeid(c1 & s1).name()endl;/

23、輸出bool規(guī)那么規(guī)那么3。對于。對于bool、char、short、int類型，任一個類型值類型，任一個類型值(無論能否帶符號無論能否帶符號)與與unsigned int之間進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算，其結(jié)果都是之間進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算，其結(jié)果都是unsigned int類型。留意規(guī)那么類型。留意規(guī)那么3又是規(guī)又是規(guī)那么那么2的一個例外。的一個例外。例如：char c1 = -2;unsigned short s1 = 2;unsigned int j = 3;cout(c1 * j)endl; /乘法，輸出4294967290，而不是-6couttypeid(c1 * j).name()endl; /輸出uns

24、igned intcout(s1 * j)endl; /乘法，輸出6couttypeid(s1 * j).name()endl; /輸出unsigned int由上面例子可知，unsigned int被系統(tǒng)以為是整型數(shù)值中的最大范圍的類型，因此其它類型與之計(jì)算時，都要轉(zhuǎn)換到unsigned int。此時假設(shè)另一個整數(shù)恰好是負(fù)值，而結(jié)果是不帶符號的正值，就不能得到預(yù)期結(jié)果，但二進(jìn)制結(jié)果是正確的，例如4294967290與-6是一樣的。在處置表達(dá)式的過程中，并不是將變量直接轉(zhuǎn)換成最大范圍的類型，而是在表達(dá)式處置過程中，按照需求逐漸進(jìn)展轉(zhuǎn)換例如： int i=1; char ch=2;float f= 3.0f; double df = 4.0; cout(ch*i+f*2.0-df)較小范圍的整數(shù)(如short)，將截?cái)喔呶蛔止?jié)，僅保管低位字節(jié)的值。假設(shè)原先數(shù)值大于小范圍類型可表示的范圍，將將出錯。較小范圍的整數(shù)(如char或float)較大范圍的整數(shù)(如int或double)，將堅(jiān)持原值不改動。賦值類型轉(zhuǎn)換出如今初始化表達(dá)式或者賦值表達(dá)式中。當(dāng)初始化或賦值運(yùn)算符的左值表達(dá)式的類型與右值表達(dá)式類型不同，且類型兼容時，將進(jìn)展類型轉(zhuǎn)換到左值類