C/C++ 运算符优先级大全:你真的了解吗?

文摘   2024-10-31 09:06   广东  

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 本文详细阐述了C语言中运算符优先级的重要性,包括运算符的执行顺序、优先级表及其应用,强调括号和注释在清晰表达复杂运算中的作用,以提高代码的精确性和可维护性。

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简介 

C语言运算符优先级的重要性在于它决定了表达式中各个运算符执行的顺序。了解和掌握运算符的优先级可以编写更精确、更有效的代码,同时也有助于提高代码的可读性。在编写复杂的表达式时,正确理解运算符的优先级可以避免错误或产生意外的结果。因此,深刻理解和熟练运用运算符优先级是至关重要的,可以更好地处理数学运算和逻辑判断,提高编程效率,减少代码错误。


C语言运算符优先级的目的和意义在于确定不同运算符在表达式中执行操作的顺序。通过了解和应用运算符的优先级能够更精确地控制表达式的计算顺序,从而确保代码的行为符合预期并且结果正确。这有助于简化编写复杂表达式的过程,同时提高代码的可读性和可维护性。此外,深入了解C语言运算符的优先级也有助于避免由于优先级错误引起的bug。

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运算符优先级概述 

运算符是用来执行特定操作的符号或关键字。在C语言中,运算符可以用于执行各种数学运算、逻辑运算和位运算等。例如,加法运算符"+“用于执行加法操作,等号”="用于赋值操作。

表达式是由运算符和操作数组成的组合,它们通过运算符连接在一起并且产生一个数值结果。在C语言中,表达式可以包含各种运算符,例如算术运算符(+、-、*、/)、关系运算符(<、>、==、!=)、逻辑运算符(&&、||、!)等。表达式的值可以是一个常量、变量或者函数调用的返回值。

表达式和运算符的组合是构建算法和逻辑的基础。利用表达式和运算符来执行各种计算操作,进行条件判断和逻辑运算。

在C语言中,优先级指定了每个运算符在表达式中执行操作的顺序。即运算符的优先级决定了在一个表达式中哪些部分会先计算,哪些部分会后计算。这直接影响了表达式求值的结果。

当一个表达式中包含多个不同优先级的运算符时,C语言会按照运算符的优先级顺序来计算。一般来说,高优先级的运算符会在低优先级的运算符之前进行计算。如果两个运算符的优先级相同,那么它们的计算顺序将取决于它们的结合性(是从左向右计算,还是从右向左计算)。


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常见运算符优先级表 

不同的C语言运算符具有不同的优先级和结合性,这直接影响了表达式的求值顺序。

常见的运算符优先级和结合性:

  1. 高优先级的运算符会在低优先级的运算符之前进行计算。

  2. 如果两个运算符的优先级相同,则它们的计算顺序由它们的结合性决定,结合性决定了相同优先级的运算符是如何组合在一起进行计算的。

常见的C语言运算符的优先级和结合性规则:

  • 括号 “()”:括号具有最高的优先级,任何被括号包裹的表达式将会首先被求值。

  • 一元运算符(例如取负号或者取反)具有高于乘法和除法、加法和减法的优先级

结合性表示相同优先级的运算符如何组合,有两种结合性:左结合性和右结合性。

  • 左结合性: 对于具有相同优先级且左结合性的运算符,表达式将从左向右进行计算。

  • 右结合性: 对于具有相同优先级且右结合性的运算符,表达式将从右向左进行计算。

常见的C语言运算符的优先级表格,按照从高到低顺序排列:

优先级运算符描述
1() [] -> .优先级最高的是递增/递减运算符、函数调用和成员访问
2- (一元负号) + (一元加号) ! ~ ++ --一元运算符
3* / %乘除和取模运算符
4+ -加减运算符
5<< >>移位运算符
6< <= > >=关系运算符
7== !=相等性判断运算符
8&按位与
9^按位异或
10|按位或
11&&逻辑与
12||逻辑或
13?:条件运算符
14= += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>=赋值运算符
15,逗号运算符
16sizeof对象的大小
17&地址运算符
18*指针运算符
19- (二元减法) + (二元加法)二元运算符

注意:括号可以用来改变默认的优先级顺序。 当在表达式中使用括号时,无论括号中的运算符应当处于何种优先级,括号内的表达式都会先于其它部分执行。

例如:

int result = 2 * 3 + 4;

在这个表达式中,根据默认的优先级规则,乘法运算符将优先于加法运算符执行。因此,该表达式的结果将是 2 * 3 + 4 = 10。

但是,如果使用括号改变优先级顺序的话,表达式的求值将会改变。例如:

int result = 2 * (3 + 4);

这次,括号改变了默认的优先级顺序,现在括号内的运算将会先于乘法运算执行。因此,该表达式的结果将是 2 * (3 + 4) = 14。

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技巧和建议 

运算符的优先级使用技巧:

  1. 虽然运算符的优先级规则是标准的,但使用括号可以使表达式更加清晰。让人更容易理解表达式的预期行为。

  2. 包含多个运算符的复杂表达式,注释必不可少。

  3. 将一个复杂的表达式分解成多个简单的步骤来提高可读性。

  4. 避免过度依赖运算符优先级:运算符优先级可以帮助简化表达式,但过度依赖运算符优先级会导致代码难以理解。



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总结 

  1. 深入理解运算符优先级是编写高效和精确代码的关键。准确理解运算符的优先级可以确保表达式正确地求值,并提高代码的可读性和可维护性。

  2. 了解不同运算符的优先级和结合性对于编写表达式以及确保其正确求值非常重要。清晰地掌握优先级规则,有助于编写更清晰和准确的表达式。

  3. 在编码过程中,使用括号、适当的注释和避免过于复杂的表达式是提高代码清晰度和可读性的关键。这有助于确保代码的逻辑能够轻松被理解和理解。

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