C语言第十六弹---操作符(下)

//代码1：变量的定义
struct Point
{int x;int y;
}p1; //声明类型的同时定义全局变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2 在main函数内则是局部变量，main函数外则是全局变量
//代码2:初始化。
struct Point p3 = {10, 20};
struct Stu //类型声明
{char name[15];//名字int age; //年龄
};
struct Stu s1 = {"zhangsan", 20};//初始化
struct Stu s2 = {.age=20, .name="lisi"};//指定顺序初始化
//代码3
struct Node
{int data;struct Point p;struct Node* next; 
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化

2.2、结构成员访问操作符

2.2.1、结构体成员的直接访问

结构体成员的直接访问是通过点操作符（.）访问的。点操作符接受两个操作数。

#include <stdio.h>
struct Point
{int x;int y;
}p = {1,2};//创建全局变量以及初始化
int main()
{printf("x: %d y: %d\n", p.x, p.y);//打印结构体中x y的值return 0;
}

使用方式：结构体变量.成员名

2.2.2、结构体成员的间接访问

有时候我们得到的不是⼀个结构体变量，而是得到了⼀个 指向结构体的指针 。如下所示：

#include <stdio.h>
struct Point
{int x;int y;
};
int main()
{struct Point p = {3, 4};//创建局部变量以及初始化struct Point *ptr = &p;//ptr位结构体类型指针变量 *代表指针符号 ptr指向p的地址 &为取地址符号ptr->x = 10;ptr->y = 20;printf("x = %d y = %d\n", ptr->x, ptr->y);return 0;
}

使用方式：结构体指针->成员名

注：结构体的间接访问只需知道这个东西即可，后面自定义类型章节还会详细讲解间接访问。

综合举例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Stu
{char name[15];//名字int age; //年龄
};
void print_stu(struct Stu s)
{printf("%s %d\n", s.name, s.age);
}
void set_stu(struct Stu* ps)
{strcpy(ps->name, "李四");ps->age = 28;
}
int main()
{struct Stu s = { "张三", 20 };print_stu(s);//打印结构体set_stu(&s);//修改结构体值 print_stu(s);//打印结构体return 0;
}

注：修改值需要传地址，因为形参是实参的一份临时拷贝，改变形参不会影响实参。在后序指针还会详细讲解。

3、操作符的属性：优先级、结合性

C语言的操作符有2个重要的属性： 优先级、结合性，这两个属性决定了表达式求值的计算顺序。

3.1、优先级

优先级指的是，如果⼀个表达式包含多个运算符，哪个运算符应该优先执行。各种运算符的优先级是不⼀样的。

3 + 4 * 5;

上面示例中，表达式 3 + 4 * 5

里面既有加法运算符（ + ），⼜有乘法运算符（ * ）。由于 乘法的优先级高于加法 ，所以会先计算 4 * 5 ，而不是先计算 3 + 4 。

3.2、结合性

如果两个运算符优先级相同，优先级没办法确定先计算哪个了，这时候就看结合性了，则根据运算符是左结合，还是右结合，决定执行顺序。大部分运算符是左结合（从左到右执行），少数运算符是右结合（从右到左执行），比如赋值运算符（ = ）。

5 * 6 / 2;

上面示例中， * 和 / 的优先级相同，它们都是左结合运算符，所以从左到右执行，先计算 5 * 6 ，

再计算 6 / 2 。

运算符的优先级顺序很多，下面是部分运算符的优先级顺序（按照优先级从高到低排列），建议大概记住这些操作符的优先级就行，其他操作符在使用的时候查看下面表格就可以了。

• 圆括号（ () ）

• 自 增运算符（ ++ ），自减运算符（ -- ）

• 单目运算符（ + 和 - ）

• 乘法（ * ），除法（ / ）

• 加法（ + ），减法（ - ）

• 关系运算符（ < 、 > 等）

• 赋值运算符（ = ）

由于圆括号的优先级最高，可以使用它改变其他运算符的优先级。

参考：运算符优先级

4、表达式求值

4.1、整型提升

C语言中整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。( 即储存数据类型小于整型储存的32比特位时就使小于32比特位的数据类型整型提升） 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(int)，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。

//实例1
char 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。

如何进行整体提升呢？

1. 有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

2. 无符号整数提升，⾼位补0

//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：
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：
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

4.2、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
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

如果某个操作数的类型在上面这个列表中 排名靠后 ，那么 首先要转换为另外⼀个操作数的类型 后执行运算。

4.3、问题表达式解析

4.3.1、表达式1

//表达式的求值部分由操作符的优先级决定。
//表达式1
a*b + c*d + e*f

表达式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*b
c*d
a*b + c*d
e*f
a*b + c*d + e*f

或者

a*b
c*d
e*f
a*b + c*d
a*b + c*d + e*f

4.3.2、表达式2

//表达式2
c + --c;

同上，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。

4.3.3、表达式3

//表达式3
int 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