C++ Primer_第四章_表达式

基本概念

基础

什么是表达式

由一个或多个运算对象组成的，且计算可得一个结果，字面值和变量是最基本的表达式

运算符

表达式中连接多个运算对象的被称为运算符。根据作用的运算对象的数量，运算符分为一元运算符、二元运算符、三元运算符。一些符号可以是多种，比如*。函数调用也是一种运算符，对运算对象没有限制。

组合运算符和运算对象的类型转换

• 一个表达式含有多个运算符时，需考虑优先级、结合律和运算对象的求值顺序；
• 运算对象的类型可以不一样，类型的转换规则

运算符的重载

除C++语言定义的用于内置类型和复合类型的操作外，例如>>、<<、string和vector的运算符等，用户可以定义用于类对象的含义。在重载运算符时，可以自定义运算对象和返回类型，而运算对象的个数、优先级和结合律无法更改。

左值和右值

• C++中的表达式要么是左值，要么是右值；
• 当一个对象被用作右值时，用到是对象的值（内容）；当用作左值时，用的是对象的身份（在内存中的位置）
• 左值可以用在需要右值的地方；反之不行
• 需要左值的地方：1.赋值运算符左侧需要左值，得到的结果也是左值；2.取地址符；3.内置解引用运算符、下标运算符、迭代器解引用运算符、内置类型和迭代器的递增递减运算符。
• 使用关键字 decltype 时，如果表达式的求值结果是左值， decltype 作用于该表达式（不是变量）得到一个引用类型。

优先级与结合律

如果运算符优先级相同，按照从左向右的顺序组合运算对象。大部分二元运算符满足左结合律，赋值运算符满足右结合律。括号无视优先级与结合律。

求值顺序

• 在一个复合表达式中，各个运算对象的求值顺序是不固定的。例如int i=fun1()*fun2()中并不知先调用fun1还是fun2。

std::cout << i << ++i << std::end;//错误！未定义的行为，不知道先求 i 还是先求 ++i

• 4种运算符明确规定了运算对象的求值顺序：逻辑与(&&，先左后右)、逻辑或(||，先左后右)、条件(?:，先条件，再分支)、逗号(,从左向右)
• 处理复合表达式的两个建议：
  （1）不确定优先级与结合律时使用括号；
  （2）如果改变了某个运算对象的值，在同一表达式中不要再使用该运算对象。

类型转换

• c++ 不会直接将两个不同类型的值相加，会先通过类型转换把运算对象的类型统一后再求值。
• 隐式类型转换的发生场景
  （1）比 int 类型小的整型值首先提升为较大的整数类型；
  （2）在条件里，把非布尔值转换成布尔值；
  （3）初始化过程中，初始值转换为变量的类型；
  （4）赋值时，右侧运算对象转换成左侧类型；
  （5）算数运算或关系运算的运算对象有多种类型，转换成一种。
• 算式转换
  运算符的运算对象将转换成所有运算对象中最宽的类型。如果表达式中既有整型也有浮点型，一般会把整型转换为浮点型。

3.14159L + 'a';//先将'a'提升成 int，然后把 int 转换成 long double

• 整型提升
  （1）整型提升把小整数类型（包括 char、bool等）转换成较大的整数类型。如果int可以就转换成int，否则提升成unsigned int类型。
  （2）如果一个是无符号一个带符号。如果无符号类型不小于带符号类型（比如都是 4 字节），则带符号转换为无符号.如果无符号类型小于带符号，转换结果依赖机器。尽量避免。
• 其他隐式类型转换

1. 数组转换成指针
   大多数情况下数组自动转换成指向数组首元素的指针。（decltype关键字参数、取地址符(&)、sizeof、typeid都不会发生这种转换）
2. 指针的转换
   0或nullptr都能转换成任意指针类型。指向非常量的指针能转换成void*。指向所有对象的指针都能转换成const void*。
3. 转换成常量
   指向非常量的指针转换成指向相应常量类型的指针
4. 类类型定义的转换

while(cin>>s);//将 cin 转换为 bool 值
string s = "value";//将 c 风格字符串转换为 string

• 显式转换(强制类型转换)

运算符优先级表