【c++】运算详解

运算

算术运算符

单目与双目运算符

单目运算符（又称一元运算符）指被操作对象只有一个的运算符，而双目运算符（又称二元运算符）的被操作对象有两个。例如 1 + 2 中加号就是双目运算符，它有 1 和 2 两个被操作数。此外 C++ 中还有唯一的一个三目运算符 ?: 。

算术运算符中有两个单目运算符（正、负）以及五个双目运算符（乘法、除法、取模、加法、减法），其中单目运算符的优先级最高。

其中取模运算符 % 意为计算两个整数相除得到的余数，即求余数。

而 - 为双目运算符时做减法运算符，如 2-1 ；为单目运算符时做负值运算符，如 -1 。

使用方法如下

op=x-y*z

得到的 op 的运算值遵循数学中加减乘除的优先规律，首先进行优先级高的运算，同优先级按运算的结合性运算，括号提高优先级。

算术运算中的类型转换

对于双目算术运算符，当参与运算的两个变量类型相同时，不发生 类型转换，运算结果将会用参与运算的变量的类型容纳，否则会发生类型转换，以使两个变量的类型一致。转换的规则参见 类型转换。

例如，对于一个整型（int）变量  和另一个双精度浮点型（double）类型变量 ：

• x/3 的结果将会是整型；
• x/3.0 的结果将会是双精度浮点型；
• x/y 的结果将会是双精度浮点型；
• x*1/3 的结果将会是整型；
• x*1.0/3 的结果将会是双精度浮点型；

位运算符

需要注意的是，位运算符的优先级低于普通的算数运算符。

自增/自减 运算符

有时我们需要让变量进行增加 1（自增）或者减少 1（自减），这时自增运算符 ++ 和自减运算符 -- 就派上用场了。

自增/自减运算符可放在变量前或变量后面，在变量前称为前缀，在变量后称为后缀，单独使用时前缀后缀无需特别区别，如果需要用到表达式的值则需注意，具体可看下面的例子。详细情况可参考 引用 介绍的例子部分。

i = 100;

op1 = i++;  // op1 = 100，先 op1 = i，然后 i = i + 1

i = 100;

op2 = ++i;  // op2 = 101，先 i = i + 1，然后赋值 op2

i = 100;

op3 = i--;  // op3 = 100，先赋值 op3，然后 i = i - 1

i = 100;

op4 = --i;  // op4 = 99，先 i = i - 1，然后赋值 op4

复合赋值运算符

复合赋值运算符实际上是表达式的缩写形式。可分为复合算术运算符 +=、-=、*=、/=、%= 和复合位运算符 &=、|=、^=、<<=、>>=。

例如，op = op + 2 可写为 op += 2，op = op - 2 可写为 op -= 2，op= op * 2 可写为 op *= 2。

条件运算符

条件运算符可以看作 if 语句的简写，a ? b : c 中如果表达式 a 成立，那么这个条件表达式的结果是 b，否则条件表达式的结果是 c。

比较运算符

其中特别需要注意的是要将等于运算符 == 和赋值运算符 = 区分开来，这在判断语句中尤为重要。

if (op=1) 与 if (op==1) 看起来类似，但实际功能却相差甚远。第一条语句是在对 op 进行赋值，若赋值为非 0 时为真值，表达式的条件始终是满足的，无法达到判断的作用；而第二条语句才是对 op 的值进行判断。

逻辑运算符

Result = op1 && op2;  // 当 op1 与 op2 都为真时则 Result 为真

Result = op1 || op2;  // 当 op1 或 op2 其中一个为真时则 Result 为真

Result = !op1;  // 当 op1 为假时则 Result 为真

内建的运算符 && 和 || 进行短路求值（若在求值第一个操作数后结果已知，则不求值第二个），重载的运算符无此特性，并始终对两个操作数都进行求值。

逗号运算符

逗号运算符可将多个表达式分隔开来，被分隔开的表达式按从左至右的顺序依次计算，整个表达式的值是最后的表达式的值。逗号表达式的优先级在所有运算符中的优先级是 最低 的。

exp1, exp2, exp3;  // 最后的值为 exp3 的运算结果。

Result = 1 + 2, 3 + 4, 5 + 6;
//得到 Result 的值为 3 而不是 11，因为赋值运算符 "="
//的优先级比逗号运算符高，先进行了赋值运算才进行逗号运算。

Result = (1 + 2, 3 + 4, 5 + 6);

// 若要让 Result 的值得到逗号运算的结果则应将整个表达式用括号提高优先级，此时
// Result 的值才为 11。

成员访问运算符

这些运算符用来访问对象的成员或者内存，除了最后一个运算符外上述运算符都可被重载。这里还省略了两个很少用到的运算符 .* 和 ->* ，其具体用法可以参见 C++ 语言手册 。

auto result1 = v[1];  // 获取v中下标为2的对象
auto result2 = p.q;   // 获取p对象的q成员
auto result3 = p -> q;  // 获取p指针指向的对象的q成员，等价于 (*p).q
auto result4 = &v;      // 获取指向v的指针
auto result5 = *v;      // 获取v指针指向的对象

C++ 运算符优先级总表

来自 C++ 运算符优先级 - cppreference ，有修改。

需要注意的是，表中并未列出 const_cast、static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、typeid、sizeof...、noexcept 及 alignof 等运算符，因为它们的使用形式与函数调用相同，不会出现歧义。