全面了解操作符的表达式求值
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🎉小沐和友友们一样喜欢编辑，天天敲代码🤭，沉迷学习，日渐消瘦。很荣幸能向大家分享我的所学，和大家一起进步，成为合格的卷王。✨如果文章有错误，欢迎在评论区✏️指正。那么开始今天的学习吧！😘
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🎈表达式求值
在计算操作符的表达式求值时，经常需要考虑的是表达式求值的顺序和类型转换。
例如：
#includeint main(){char a = 3;int b = 5;int c = a++ + b;//此时a进行了类型转换，由char类型转换成int类型，由8个比特位变成32个比特位，后置++的优先级大于+，后置++是先使用，后++。int d = ++a + b;//此时a进行了类型转换。printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d", a, b, c, d);return 0;}
表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。
同样，有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型。
🎉隐式类型转换
C的整型算术运算总是至少以缺省（默认）整型类型的精度来进行的。
为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升。
整型提升的意义：
表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行，CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。
因此，即使两个char类型的相加，在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长度。
通用CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算（虽然机器指令中可能有这种字节相加指令）。所以，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须先转换为int或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。
例如：
#includeint main(){char a = 5;char b = 126;char c = a + b;printf("%d\n", c);return 0;}
//实例1char 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。
加法运算完成之后，结果将被截断，然后再存储于a中。
那么如何进行整型提升呢：
整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的
//负数的整形提升：char c1 = -1;//变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位（bit)：1111111//因为 char 为有符号的 char//所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为1///提升之后的结果是：11111111111111111111111111111111//正数的整形提升：char c2 = 1;//变量c2的二进制位(补码)中只有8个比特位(bit)：00000001//因为 char 为有符号的 char//所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为0//提升之后的结果是：00000000000000000000000000000001//无符号整形提升，高位补0整形提升的例子:
//实例1#includeint main(){char a = 0xb6;short b = 0xb600;int c = 0xb6000000;if (a == 0xb6)printf("a");if (b == 0xb600)printf("b");if (c == 0xb6000000)printf("c");return 0;}实例1中的a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升
a,b整形提升之后,变成了负数,所以表达式1，2的结果是假,但是c不发生整形提升,则表达式c==0xb6000000 的结果是真.
//实例2#includeint main(){char c = 1;printf("%zu\n", sizeof(c));printf("%zu\n", sizeof(+c));printf("%zu\n", sizeof(-c));return 0;}c只要参与表达式运算,就会发生整形提升,表达式+c ,就会发生提升,所以sizeof(+c) 是4个字节.
表达式-c 也会发生整形提升,所以sizeof(-c) 是4个字节,但是sizeof© ,就是1个字节.
🎉算术转换
如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型，那么除非其中一个操作数的转换为另一个操作数的类型，否则操作就无法进行。下面的层次体系称为寻常算术转换。
long double//多精度浮点类型或长精度浮点类型double//双精度浮点数float//单精度浮点数unsigned long int//无符号长整型long int//长整型unsigned int//无符号整型int//整型如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低，那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。
在合理转换的过程中也会出现一些问题：
#includeint main(){float f = 3.14;int num = f;//隐式转换，会有精度丢失printf("%d", num);return 0;}
🎉操作符的属性
在进行复杂的表达式计算时候，往往需要考虑以下三种因素：
- 操作符的优先级
- 操作符的结合性
- 是否控制求值顺序。
相邻的两个操作符，先进行哪个运算，取决与他们的优先级，如果优先级相同则取决于结合性，操作符的优先级。
操作符优先级：
| 操作符 | 描述 | 用法实例 | 结果类型 | 结合性 | 是否控制求和顺序 |
|---|---|---|---|---|---|
| （） | 聚组 | （表达式） | 与表达式同 | N/A | 否 |
| （） | 函数调用 | rexp（rexp，…,rexp） | rexp | L-R | 否 |
| [ ] | 下标引用 | rexp[rexp] | lexp | L-R | 否 |
| . | 访问结构成员 | lexp.member_name | lexp | L-R | 否 |
| -> | 访问结构指针成员 | rexp->member_name | lexp | L-R | 否 |
| ++ | 后缀自增 | lexp ++ | rexp | L-R | 否 |
| -- | 后缀自减 | lexp – | rexp | L-R | 否 |
| ! | 逻辑反 | ! rexp | rexp | R-L | 否 |
| ~ | 按位取反 | ~ rexp | rexp | R-L | 否 |
| + | 单目，表示正值 | + rexp | rexp | R-L | 否 |
| - | 单目，表示负值 | - rexp | rexp | R-L | 否 |
| ++ | 前缀自增 | ++ lexp | rexp | R-L | 否 |
| -- | 前缀自减 | – lexp | rexp | R-L | 否 |
| * | 间接访问 | * rexp | lexp | R-L | 否 |
| & | 取地址 | & lexp | rexp | R-L | 否 |
| sizeof | 取其长度，以字节表示 | sizeof rexp sizeof(类型) | rexp | R-L | 否 |
| (类型） | 类型转换 | (类型) rexp | rexp | R-L | 否 |
| * | 乘法 | rexp * rexp | rexp | L-R | 否 |
| / | 除法 | rexp / rexp | rexp | L-R | 否 |
| % | 整数取余 | rexp % rexp | rexp | L-R | 否 |
| + | 加法 | rexp + rexp | rexp | L-R | 否 |
| - | 减法 | rexp - rexp | rexp | L-R | 否 |
| << | 左移位 | rexp << rexp | rexp | L-R | 否 |
| >> | 右移位 | rexp >> rexp | rexp | L-R | 否 |
| > | 大于 | rexp > rexp | rexp | L-R | 否 |
| >= | 大于等于 | rexp >= rexp | rexp | L-R | 否 |
| < | 小于 | rexp < rexp | rexp | L-R | 否 |
| <= | 小于等于 | rexp <= rexp | rexp | L-R | 否 |
| == | 等于 | rexp == rexp | rexp | L-R | 否 |
| != | 不等于 | rexp != rexp | rexp | L-R | 否 |
| & | 位与 | rexp & rexp | rexp | L-R | 否 |
| ^ | 位异或 | rexp ^ rexp | rexp | L-R | 否 |
| | | 位或 | rexp | rexp | rexp | L-R | 否 |
| && | 逻辑与 | rexp && rexp | rexp | L-R | 是 |
| || | 逻辑或 | rexp || rexp | rexp | L-R | 是 |
| ? : | 条件操作符 | rexp ? rexp : rexp | rexp | N/A | 是 |
| = | 赋值 | lexp = rexp | rexp | R-L | 否 |
| += | 以…加 | lexp += rexp | rexp | R-L | 否 |
| -= | 以…减 | lexp -= rexp | rexp | R-L | 否 |
| *= | 以…乘 | lexp *= rexp | rexp | R-L | 否 |
| /= | 以…除 | lexp /= rexp | rexp | R-L | 否 |
| %= | 以…取模 | lexp %= rexp | rexp | R-L | 否 |
| <<= | 以…左移 | lexp <<= rexp | rexp | R-L | 否 |
| >>= | 以…右移 | lexp >>= rexp | rexp | R-L | 否 |
| &= | 以…与 | lexp &= rexp | rexp | R-L | 否 |
| ^= | 以…异或 | lexp ^= rexp | rexp | R-L | 否 |
| |= | 以…或 | lexp | = rexp | rexp | R-L |
| ， | 逗号 | rexp，rexp | rexp | L-R | 是 |
☠️一些问题表达式:
//表达式的求值部分由操作符的优先级决定。//表达式1a*b + c*d + e*f注释：代码1在计算的时候，由于*比+的优先级高，只能保证，的计算是比+早，但是优先级并不 能决定第三个比第一个+早执行。
所以表达式的计算机顺序就可能是：
a*bc*da*b + c*de*fa*b + c*d + e*f//或者：a*bc*de*fa*b + c*da*b + c*d + e*f//表达式2c + --c;注释：同表达式1，操作符的优先级只能决定自减–的运算在+的运算的前面，但是我们并没有办法得知，+操作符的左操作数的获取在右操作数之前还是之后求值，所以结果是不可预测的，是有歧义
的。
//代码3-非法表达式#includeint main(){ int i = 10; i = i-- - --i * ( i = -3 ) * i++ + ++i; printf("i = %d\n", i); return 0;}
表达式3在不同编译器中测试结果：非法表达式程序的结果。友友们可以在不同的编译器下测试一下。
//代码4#includeint fun(){static int count = 1;return ++count;}int main(){int answer;answer = fun() - fun() * fun();printf("%d\n", answer);//输出多少？return 0;}
这个代码问题：虽然在大多数的编译器上求得结果都是相同的。
但是上述代码answer = fun() - fun() * fun(); 中我们只能通过操作符的优先级得知：先算乘法，再算减法。
函数的调用先后顺序无法通过操作符的优先级确定。
//代码5#include int main(){int i = 1;int ret = (++i) + (++i) + (++i);printf("%d\n", ret);printf("%d\n", i);return 0;}
上面的代码也是在不同的编译器的环境下值不同。
这段代码中的第一个+ 在执行的时候，第三个++是否执行，这个是不确定的，因为依靠操作符的优先级和结合性是无法决定第一个+ 和第三个前置++
的先后顺序。
总结：我们写出的表达式如果不能通过操作符的属性确定唯一的计算路径，那这个表达式就是存在问题的。
🎉写在最后
那么今天的学习就到这里了。友友们觉得不错的可以给个关注，点赞或者收藏哦！😘感谢各位友友们的支持。以下的代码希望各位大佬们自行检验哦，毕竟亲手操作让记忆更加深刻。
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创作不易，希望大佬你支持一下小沐吧😘
下一期见了！