第三講 表達(dá)式和語句

第三講表達(dá)式和語句語句、表達(dá)式基本概念運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性表達(dá)式數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換語句算法基本概念程序是一些按次序執(zhí)行的語句，執(zhí)行語句是為了要完成某個(gè)操作，修改某個(gè)數(shù)據(jù)。程序中大部分語句是由表達(dá)式構(gòu)成的。表達(dá)式是計(jì)算求值的基本單位，它是由運(yùn)算符和運(yùn)算數(shù)組成的式子。運(yùn)算符是表示進(jìn)行某種運(yùn)算的符號(hào)。運(yùn)算數(shù)包含常量、變量和函數(shù)等。

C++語言定義了豐富的運(yùn)算符。這些運(yùn)算符按所要求的操作數(shù)的多少，可分為單目運(yùn)算符、雙目運(yùn)算符和三目運(yùn)算符。按運(yùn)算符的運(yùn)算性質(zhì)又可分為算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符等。運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符：

+-*/%

關(guān)系運(yùn)算符：

<<=>===!=

邏輯運(yùn)算符：

!&&||

位運(yùn)算符：

<<>>~|^&

自增自減運(yùn)算符：

++--

賦值運(yùn)算符

=及其擴(kuò)展（+=-=*=/=%=等）條件運(yùn)算符：

?:

指針運(yùn)算符：*和

&

逗號(hào)運(yùn)算符：

,

函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符（）下標(biāo)運(yùn)算符[]

求字節(jié)運(yùn)算符

sizeof

強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符：（type）

算術(shù)運(yùn)算符

算術(shù)運(yùn)算符有雙目運(yùn)算和單目運(yùn)算兩種。包括：

+（加法運(yùn)算符，或取正運(yùn)算符，如1+2，+3）

－（減法運(yùn)算符，或取負(fù)運(yùn)算符，如1－2，-3）*（乘法運(yùn)算符，如1*2）

/（除法運(yùn)算符，如1/2）

%（模運(yùn)算符或稱求余運(yùn)算符，如7%3=1）其中+（取正）、－（取負(fù)）是單目運(yùn)算符，其余是雙目運(yùn)算符“/”運(yùn)算符的兩個(gè)操作數(shù)都是整數(shù)時(shí)，其計(jì)算結(jié)果應(yīng)是除法運(yùn)算后所得商的整數(shù)部分。例如，5/2的結(jié)果是2。取余運(yùn)算符（%）的兩個(gè)操作數(shù)必須是整數(shù)或字符型數(shù)據(jù)。賦值運(yùn)算符（1）賦值運(yùn)算符“=”的一般格式為：

變量=表達(dá)式； 表示將其右側(cè)的表達(dá)式求出結(jié)果，賦給其左側(cè)的變量。例如：

inti; i=3*(4+5); //i的值變?yōu)?7（2）賦值表達(dá)式本身的運(yùn)算結(jié)果是右側(cè)表達(dá)式的值，而結(jié)果類型是左側(cè)變量的數(shù)據(jù)類型。例如：

inti=1.2*3; //結(jié)果為3，而不是3.6（3）賦值運(yùn)算符的結(jié)合性是從右至左的，因此，C++程序中可以出現(xiàn)連續(xù)賦值的情況。例如，下面的賦值是合法的：

inti,j,k; i=j=k=10;（4）復(fù)合運(yùn)算符：

+=（加賦值）， -=（減賦值）， *=（乘賦值）， /=（除賦值），

%=（取模賦值），

<<=（左移賦值），

>>=（右移賦值），

&=（與賦值），

^=（異或賦值），

|=（或賦值）

例如：inta=12;a+=a;

intb=12;b+=b-=b*=b;關(guān)系運(yùn)算符（1）關(guān)系運(yùn)算符用于兩個(gè)值進(jìn)行比較，運(yùn)算結(jié)果為true（真）或false（假），分別用值非0（true）或0（false）表示。C++中的關(guān)系運(yùn)算符如下：

<（小于），

<=（小于等于），

>（大于），

>=（大于等于），==（等于），

!=（不等于），

（2）關(guān)系運(yùn)算符都是雙目運(yùn)算符，其結(jié)合性是從左到右，<、<=、>、>=運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)相同，==和!=運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)相同，前者運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)高于后者。（3）關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低于算術(shù)運(yùn)算符而高于賦值運(yùn)算符。例如：

a+b>c 等價(jià)于

(a+b)>c a!=b>c 等價(jià)于 a!=(b>c)

邏輯運(yùn)算符

&&（邏輯與），||（邏輯或），?。ㄟ壿嫹牵? 邏輯表達(dá)式的結(jié)果為真則為1，結(jié)果為假則為0。 邏輯非（?。┦菃文窟\(yùn)算符，邏輯與（&&）與邏輯或（||）為雙目運(yùn)算符。

邏輯非的優(yōu)先級(jí)最高，邏輯與次之，邏輯或最低。

“&&”和“||”低于關(guān)系運(yùn)算符，“!”高于算術(shù)運(yùn)算符。

aba&&ba||b!a!b0000110非00110非000101非0非01100自增、自減運(yùn)算符（1）自增（++）、自減（--）運(yùn)算符為變量的增1和減1提供了緊湊格式。（2）自增、自減運(yùn)算符都是單目運(yùn)算符，其作用是使變量的值增1或減1。（3）自增、自減運(yùn)算符有四種應(yīng)用格式：

inta=3;b=a++;等價(jià)于b=a;a=a+1;

inta=3;b=a--;等價(jià)于b=a;a=a-1;

（運(yùn)算符后置用法，代表先使用變量，然后對(duì)變量增值）

inta=3;b=++a;等價(jià)于

a=a+1;b=a;

inta=3;b=--a;等價(jià)于a=a-1;b=a;

（運(yùn)算符前置用法，代表先對(duì)變量增值，再使用變量）

（4）C++編譯器在處理時(shí)盡可能多的自左向右將運(yùn)算符結(jié)合在一起。如：a+++b表示為(a++)+b而不是a+(++b)。（5）++,––,的結(jié)合性為從右至左，而一般算術(shù)運(yùn)算符為從左至右。如:–i++相當(dāng)于–(i++)。（6）++和––運(yùn)算法只能用于變量，不得用于常量和表達(dá)式。如:

5++，(a+b)++均為不合法。條件運(yùn)算符（1）條件運(yùn)算符“?：”是C++中惟一三目運(yùn)算符，其形式為：

表達(dá)式1？表達(dá)式2：表達(dá)式3

它的運(yùn)算方式為：先計(jì)算表達(dá)式1的值，如果其值為非0（真），則表達(dá)式2的值就是整個(gè)表達(dá)式的最終結(jié)果；否則表達(dá)式3的值就是整個(gè)表達(dá)式的值。常見的一個(gè)例子為：

max=((a>b)?a:b)

上面例子定義了一個(gè)求兩個(gè)數(shù)a和b中最大值，其中決定哪一個(gè)是最大值用了條件運(yùn)算符。（2）條件運(yùn)算符的結(jié)合性是自右向左。例如有以下條件表達(dá)式：

a>b?a:c>d?c:d相當(dāng)于

a>b?a:(c>d?c:d)（3）條件運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別高于賦值運(yùn)算符，低于關(guān)系運(yùn)算符和算術(shù)運(yùn)算符。例如有：

a>b?a-b:b-a相當(dāng)于

a>b?(a-b):(b-a)位運(yùn)算符（1）位（bit）是計(jì)算機(jī)中表示信息的最小單位，一般用0和1表示。一個(gè)字符在計(jì)算機(jī)中用8個(gè)位表示，8個(gè)位組成一個(gè)字節(jié)。C++語言需要將人們通常所習(xí)慣的十進(jìn)制數(shù)表示為二進(jìn)制、八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)來理解對(duì)位的操作。C++中所有的位運(yùn)算符如下：

~（按位求反），<<（左移），

>>（右移）， &（按位與）， ＾（按位異或），

|（按位或）。（2）位運(yùn)算符是對(duì)其操作數(shù)按其二進(jìn)制形式逐位進(jìn)行運(yùn)算，參加位運(yùn)算的操作數(shù)必須為整數(shù)。sizeof運(yùn)算符（求字節(jié)運(yùn)算符）（1）sizeof運(yùn)算符是單目運(yùn)算符，用于計(jì)算運(yùn)算對(duì)象在內(nèi)存中所占字節(jié)的多少，它有兩種形式：

sizeof

（類型標(biāo)識(shí)符）；

sizeof

表達(dá)式；（2）sizeof可以接受的類型標(biāo)識(shí)符很多，如sizeof（int）表示求整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中所占字節(jié)數(shù)。

例如：inta，則sizeof（a）表示求變量a在內(nèi)存中所占字節(jié)數(shù)。 例如：inta[10]，則sizeof（a）表示求數(shù)組a在內(nèi)存中所占字節(jié)數(shù)。

逗號(hào)運(yùn)算符（1）逗號(hào)運(yùn)算符用于將多個(gè)表達(dá)式連在一起，并將各表達(dá)式從左到右的順序依次求值，但只有其最右端的表達(dá)式的結(jié)果，作為整個(gè)逗號(hào)表達(dá)式的結(jié)果。（2）逗號(hào)表達(dá)式的一般格式為：

表達(dá)式1，表達(dá)式2，……，表達(dá)式n

例如：

inta=3,b=4,c=5; a+b,b+c,c+a;

則先求解a+b，再求解b+c，最后求解c+a，整個(gè)表達(dá)式的結(jié)果為c+a的結(jié)果。

運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)（1）運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)決定了在表達(dá)式中各個(gè)運(yùn)算符執(zhí)行的先后順序。高優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符先于低優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符進(jìn)行運(yùn)算。（2）當(dāng)表達(dá)式中出現(xiàn)了括號(hào)時(shí)，會(huì)改變優(yōu)先級(jí)。先計(jì)算括號(hào)中的子表達(dá)式值，再計(jì)算整個(gè)表達(dá)式的值。（3）運(yùn)算符的結(jié)合方式有兩種：左結(jié)合和右結(jié)合。左結(jié)合表示運(yùn)算對(duì)象先與其左邊的運(yùn)算符結(jié)合，如加法；右結(jié)合表示運(yùn)算對(duì)象優(yōu)先與其右邊的運(yùn)算符結(jié)合，如單目運(yùn)算符+、-。（4）同一優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí)別相同，運(yùn)算次序由結(jié)合方向決定。如1*2/3，*和/的優(yōu)先級(jí)別相同，其結(jié)合方向自左向右，則等價(jià)于（1*2）/3。（5）不同的運(yùn)算符要求有不同的運(yùn)算對(duì)象個(gè)數(shù)，單目運(yùn)算符只需一個(gè)運(yùn)算對(duì)象，如i++，-a，sizeof（b）等。優(yōu)先級(jí)操作符結(jié)合性1()[].->::左→右2!~+-++--&*(強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型)sizeof

右→左3*/%左→右4+加-減左→右5<<左移>>右移左→右6<<=>=>左→右7==!=左→右8&按位與左→右9^按位異或左→右10|按位或左→右11&&左→右12||左→右13?:右→左14=*=/=+=-=|=<<=>>=右→左15,左→右優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性表達(dá)式

表達(dá)式是用于計(jì)算的式子，它由運(yùn)算符、運(yùn)算數(shù)和括號(hào)組成。最簡(jiǎn)單的表達(dá)式只有一個(gè)常量或變量，當(dāng)表達(dá)式中有兩個(gè)或多個(gè)運(yùn)算符時(shí)，表達(dá)式稱為復(fù)雜表達(dá)式，其中運(yùn)算符執(zhí)行的先后順序由它們的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性決定。執(zhí)行表達(dá)式所規(guī)定的運(yùn)算，所得到的結(jié)果值便是表達(dá)式的值。

C++中由于運(yùn)算符很豐富，因此表達(dá)式的種類也很多。常用的表達(dá)式有6種。

1. 算術(shù)表達(dá)式 由算術(shù)運(yùn)算符和位操作運(yùn)算符組成的表達(dá)式。其表達(dá)式的值是一個(gè)數(shù)值，表達(dá)式的類型由運(yùn)算符和運(yùn)算數(shù)確定。 例如，

a+3*（b/2）就是一個(gè)算術(shù)表達(dá)式。2. 邏輯表達(dá)式 由邏輯運(yùn)算符組成的表達(dá)式。其表達(dá)式的值的類型為邏輯型，一般地，真用1表示，假用0表示。 例如，!a&&b||c就是一個(gè)邏輯表達(dá)式。

3. 關(guān)系表達(dá)式 由關(guān)系運(yùn)算符組成的表達(dá)式。其表達(dá)式的值的類型為邏輯型，一般地，真用1表示，假用0表示。 例如，a>b!=c就是一個(gè)關(guān)系表達(dá)式。4. 賦值表達(dá)式 由賦值運(yùn)算符組成的表達(dá)式。 例如，已知a=b就是一個(gè)賦值表達(dá)式。

5. 條件表達(dá)式 由三目運(yùn)算符組成的表達(dá)式。條件表達(dá)式的值取決于?號(hào)前面的表達(dá)式，該表達(dá)式的值為非0時(shí)，整個(gè)表達(dá)式的值為“：”號(hào)前面表達(dá)式的值，否則為“：”號(hào)后面表達(dá)式的值。條件表達(dá)式的類型是“：”號(hào)前和“：”號(hào)后兩個(gè)表達(dá)式中類型高的一個(gè)表達(dá)式的類型。 例如，a>b？a：b就是一個(gè)條件表達(dá)式。6. 逗號(hào)表達(dá)式 用逗號(hào)將若干個(gè)表達(dá)式連起來組成的表達(dá)式。該表達(dá)式的值是組成逗號(hào)表達(dá)式的若干個(gè)表達(dá)式中最后一個(gè)表達(dá)式的值，類型也是最后一個(gè)表達(dá)式的類型。逗號(hào)表達(dá)式計(jì)算值的順序是從左至右逐個(gè)表達(dá)式分別計(jì)算。 例如，a+3，b+4，c+5就是一個(gè)逗號(hào)表達(dá)式。

數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換

C++中數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換有兩類，即隱式類型轉(zhuǎn)換和顯式類型轉(zhuǎn)換。1、隱式類型轉(zhuǎn)換 隱式類型轉(zhuǎn)換是由編譯器自動(dòng)完成的類型轉(zhuǎn)換。當(dāng)編譯器遇到不同類型的數(shù)據(jù)參與同一運(yùn)算時(shí)，會(huì)自動(dòng)將它們轉(zhuǎn)換為相同類型后再進(jìn)行運(yùn)算，賦值時(shí)會(huì)把所賦值的類型轉(zhuǎn)換為與被賦值變量類型一樣。隱式類型轉(zhuǎn)換按從低到高的順序進(jìn)行。

數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的順序整型(int)短整型,字符型(short,char)單精度浮點(diǎn)型(float)雙精度浮點(diǎn)型(double)無符號(hào)長(zhǎng)整型(unsigned

long)長(zhǎng)整型(long)無符號(hào)整型(unsigned)2、顯式類型轉(zhuǎn)換顯式類型轉(zhuǎn)換是由程序員顯式指出的類型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換形式有兩種：

類型名（表達(dá)式） （類型名）表達(dá)式 這里的“類型名”是任何合法的C++數(shù)據(jù)類型，例如float、int等。通過類型的顯式轉(zhuǎn)換可以將“表達(dá)式”轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)念愋汀? 例如：doublef=3.6;

intn=(int)f;//n=3。注意：轉(zhuǎn)換后的類型數(shù)據(jù)由系統(tǒng)分配一個(gè)中間變量存放，而原變量類型不變。左值和右值左值（leftvalue）指能出現(xiàn)在賦值表達(dá)式左邊的表達(dá)式。左值表達(dá)式具有存放數(shù)據(jù)的空間，并且存放是允許的。如：inta=3;constintb=4;右值（rightvalue）只能出現(xiàn)在表達(dá)式的右邊。左值表達(dá)式可以作為右值表達(dá)式。語句語句是程序中最小的獨(dú)立單位，根據(jù)復(fù)雜程度的不同，可以分為簡(jiǎn)單語句和復(fù)合語句；根據(jù)執(zhí)行流程的不同，又可以分為順序語句、分支語句和循環(huán)語句，這三種基本結(jié)構(gòu)能夠組織成任意復(fù)雜的程序。空語句是最簡(jiǎn)單的語句，僅由一個(gè)分號(hào)組成，表示什么也不做。復(fù)合語句由一對(duì)花括號(hào)“{}”和括號(hào)里的一系列簡(jiǎn)單語句組成，通常用在分支語句和循環(huán)語句中。順序結(jié)構(gòu)語句順序結(jié)構(gòu)語句在執(zhí)行過程中，程序的流程不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移。常見的順序結(jié)構(gòu)語句有：聲明語句、賦值語句和輸入輸出語句。選擇結(jié)構(gòu)語句

if(條件表達(dá)式)//語句1;else

//語句2;if(條件表達(dá)式)//語句1;if(條件表達(dá)式1)//語句1;elseif(條件表達(dá)式2)//語句2;………elseif(條件表達(dá)式n)//語句n;else//語句n+1;多分支結(jié)構(gòu)單分支結(jié)構(gòu)雙分支結(jié)構(gòu)多分支語句

嵌套的if可以處理多分支選擇，但容易引起困惑和許多難以發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，可以用switch語句來替代它們，格式為：switch（判斷表達(dá)式）{

case

常量表達(dá)式1:語句1;

break;

case常量表達(dá)式2:語句2;

break;

//……

default:語句n+1;

}case后面的常量表達(dá)式必須是整型、字符型或枚舉型表達(dá)式，并且要求互不相同，保證分支選擇的唯一性。case分支的后面如果有多條語句，可以用花括號(hào)“{}”括起來，也可以不用。default語句是可選項(xiàng)，總是放在switch語句的最后。case語句僅起語句標(biāo)號(hào)作用，并不改變控制流程。在case語句中通常會(huì)用到break語句，它的作用是使程序流程退出switch語句，轉(zhuǎn)向switch語句后面的下一條語句。初學(xué)者易犯的一個(gè)錯(cuò)誤是忽略break語句在使用switch語句時(shí)，需要注意以下四個(gè)問題：循環(huán)語句for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3)

語句;while(表達(dá)式)

語句;do

語句;while(表達(dá)式);while循環(huán)語句do-while循環(huán)語句for循環(huán)語句轉(zhuǎn)移語句用來改變程序的順序執(zhí)行流程，將程序執(zhí)行流程轉(zhuǎn)移到程序其他地方。包括：break、continue、goto和return等。break語句一般只用于while、do-while、for或者switch語句，作用是終止執(zhí)行當(dāng)前的循環(huán)語句或者switch語句，跳轉(zhuǎn)到當(dāng)前語句的下一條語句。在循環(huán)嵌套中，break語句用來從最近的封閉循環(huán)體內(nèi)跳出，而不能中止所有的循環(huán)語句。continue語句用在循環(huán)語句中，作用為結(jié)束本次循環(huán)，即跳過循環(huán)體中尚未執(zhí)行的語句，接著進(jìn)行下一次是執(zhí)行循環(huán)的判定程序的靈魂——算法做任何事情都有一定的步