详解C++编程中表达式的语义与计算顺序


表达式根据其运算符的优先级和分组来计算。

计算顺序
请看以下示例:

// expre_pluslang__pluslang_Order_of_Evaluation.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int a = 2, b = 4, c = 9;

  cout << a + b * c << "\n";
  cout << a + (b * c) << "\n";
  cout << (a + b) * c << "\n";
}


Output:
38
38
54

表达式计算顺序
上图中显示的表达式的计算顺序取决于运算符的优先级和关联性:
乘法 (*) 在此表达式中具有最高优先级;因此子表达式 b * c 首先计算。
加法 (+) 具有第二高的优先级,因此,a 将与 b 和 c 的乘积相加。
左移 (<<) 在此表达式中具有最低的优先级,但有两个匹配项。由于左移运算符从左到右分组,因此先计算左子表达式,再计算右子表达式。
当使用括号为子表达式分组时,它们将更改表达式的计算优先级和顺序,如下图所示。

带括号的表达式计算顺序
类似于上图的表达式的计算纯粹是为了展示副作用 - 在本例中是将信息转移到标准输出设备。
表达式中的表示法
在指定操作数时,C++ 语言指定某些兼容性。下表显示需要类型为 type 的操作数的运算符可接受的操作数的类型。
运算符可接受的操作数类型
HHHHHHHHHHHHHHHHHHH1
不明确的表达式
某些表达式的意义不明确。当在同一表达式中多次修改对象的值时,这些表达式最常见。当语言没有定义表达式的计算顺序时,这些表达式依赖于特定的顺序计算。请看下面的示例:

int i = 7;

func( i, ++i );

C++ 语言不保证计算函数调用的参数的顺序。因此,在前面的示例中,func 的参数可以接受值 7 和 8 或 8 和 8,取决于参数是从左到右还是从右到左计算。
C++ 序列点(Microsoft 专用)
在连续的“序列点”之间,表达式只能修改对象的值一次。
C++ 语言定义当前未指定序列点。Microsoft C++ 对涉及 C 运算符但不涉及重载运算符的任何表达式使用与 ANSI C 相同的序列点。当重载运算符时,语义从运算符排序更改为函数调用排序。Microsoft C++ 使用以下序列点:
逻辑“与”运算符 (&&) 的左操作数。完全计算逻辑“与”运算符的左操作数,并在继续之前完成所有副作用。不保证一定会计算逻辑“与”运算符的右操作数。
逻辑“或”运算符 (||) 的左操作数。完全计算逻辑“或”运算符的左操作数,并在继续之前完成所有副作用。不保证一定会计算逻辑“或”运算符的右操作数。
逗号运算符的左操作数。完全计算逗号运算符的左操作数,并在继续之前完成所有副作用。始终计算逗号运算符的两个操作数。
函数调用运算符。计算函数调用表达式以及函数的所有参数(包括默认参数),并在进入函数之前完成所有副作用。在参数或函数调用表达式之间没有指定的计算顺序。
条件运算符的第一个操作数。完全计算条件运算符的第一个操作数,并在继续之前完成所有副作用。
完整的初始化表达式的末尾,如声明语句中的初始化的末尾。
表达式语句中的表达式。表达式语句由可选表达式后跟分号 (;) 组成。表达式为其副作用完全计算。
选择(if 或 switch)语句中的控制表达式。完全计算该表达式,并在执行依赖于选择的代码之前完成所有副作用。
while 或 do 语句的控制表达式。完全计算该表达式,并在执行 while 或 do 循环的下一次迭代中的任何语句之前完成所有副作用。
for 语句的所有三个表达式。完全计算每个表达式,并在移动到下一个表达式之前完成所有副作用。
return 语句中的表达式。完全计算该表达式,并在控制权返回到调用函数之前完成所有副作用。



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