C/C++ 表达式求值注意事项总结

在 C/C++ 中，表达式求值是编程的基本组成部分。正确理解和应用表达式求值的规则对于编写有效且无误的代码至关重要。

以下是表达式求值时需要注意的一些关键事项：

1. 操作符优先级：
   • C/C++ 中的操作符具有特定的优先级，例如，算术操作符（+, -, *, /）的优先级高于比较操作符（<, >, ==等）。
   • 使用括号()可以改变默认的优先级顺序。
2. 结合性：
   • 当多个具有相同优先级的操作符出现在表达式中时，它们的结合性（从左到右或从右到左）决定了求值的顺序。
   • 例如，算术操作符的结合性是从左到右，所以表达式a - b - c等价于(a - b) - c。
3. 类型转换：
   • 在表达式求值过程中，可能需要将操作数从一种类型转换为另一种类型，这可能会导致精度损失或溢出。
   • 显式类型转换（类型强制转换）可用于控制类型转换的方式。
4. 整数除法：
   • 整数除法会丢弃小数部分，仅返回结果的整数部分。
   • 如果需要小数结果，应确保操作数至少有一个是浮点类型。
5. 算术溢出：
   • 当算术运算的结果超出变量可以表示的范围时，会发生溢出。
   • 溢出可能导致未定义行为，因此应采取措施避免或检测溢出。
6. 逻辑表达式：
   • 逻辑表达式（使用&&，||和!）按照从左到右的顺序求值。
   • 短路行为：&&和||操作符具有短路行为，即如果&&的左侧为假，则不评估右侧；如果||的左侧为真，则不评估右侧。
7. 逗号操作符：
   • 逗号操作符,用于分隔表达式，并按照从左到右的顺序求值。
   • 逗号操作符的左侧表达式的结果被丢弃，整个逗号表达式的结果是右侧表达式的结果。
8. 副作用和序列点：
   • 表达式的求值可能涉及修改对象（副作用）。
   • 在 C/C++ 中，序列点定义了程序执行中的特定点，在这些点上，所有的副作用都已完成，且没有副作用正在进行。
   • 在两个序列点之间多次修改同一对象而不进行中间读取是未定义行为。
9. 函数调用的参数求值：
   • 函数调用的参数按照从右到左的顺序求值（但在函数调用之前）。
10. 复杂表达式的简化：
    • 复杂的表达式可能难以理解和维护。
    • 应考虑将复杂表达式分解为多个简单的表达式或语句。

了解和遵守这些注意事项可以帮助编写更清晰、更健壮的 C/C++ 代码，并减少错误和未定义行为的可能性。

更进一步地，可参见如下详细介绍：

1. 不可依赖不会生效的副作用
2. 不可依赖未声明的求值顺序
3. 在表达式中不应多次读写同一对象
4. bool 对象不应参与位运算、大小比较、数值增减
5. 枚举对象不应参与位运算或算数运算
6. 参与数值运算的 char 对象应显式声明 signed 或 unsigned
7. signed char 和 unsigned char 对象只应用于数值计算
8. 不应将 NULL 当作整数使用
9. 运算结果不应溢出
10. 移位数量不应超过相关类型比特位的数量
11. 按位取反需避免由类型提升产生的多余数据
12. 逗号表达式的子表达式应具有必要的副作用
13. 自增、自减表达式不应作为子表达式