第三课 C++基本语法

第三课运算符与表达式

1SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity1.基本概念1)运算：对常量或变量进行加工的过程。

2)运算符：表示各种不同运算的符号。3)操作数：参与运算的数据。4)C++的基本运算：算术运算、关系运算、逻辑运算、位运算等2SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity5)一元运算：只需一个操作数参加的运算，对应运算符为一元运算符；二元运算：需要两个操作数参加的运算，对应运算符为二元运算符；三元运算：需要三个操作数参加的运算，对应运算符为三元运算符。3SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity6)表达式：由操作数和运算符按一定语法形式组成的符号序列。表达式的值：表达式经过运算后产生的一个确定值。表达式的类型：经过运算求出表达式的值所属于的类型。表达式的分类：算术表达式、关系表达式、赋值表达式、逻辑表达式、逗号表达式。一般数学上的表达式和C++表达式在书写方式上有时有所不同。

t=(X1+X2)/(Y1+Y2)4SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity2.算术运算符与算术表达式1)算术运算符：＋、－、*、/、%、＋＋、――；＋、－、*与一般表达式相同；/（除）：a/b时，要求b≠0；若a、b均为整数时，为整除，如5/3=1,3/5=0；若a、b不全为整数时，为实数除；如5/2=2.5,15/2=7.5。%（求模留余）：a%b要求a、b均为整数且b≠0，如：5％2＝1，3％3＝0，5SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity＋＋（自增1）：单独使用时与出现位置无关：＋＋a；代表a＝a＋1；（前缀运算符）a＋＋； 代表a＝a＋1；（后缀运算符）在表达式中使用时，与出现位置有关：b＝＋＋a； 代表a＝a＋1；然后b＝a；b＝a＋＋； 代表b＝a；然后a＝a＋1；――（自减1）：类似＋＋。6SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity加1运算符例子：#include<limits>#include<iostream>usingnamespacestd;int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[]){intnum=INT_MAX-2;intcnt=0;cout<<"IntegeroverfolwinC++:"<<endl;cout<<"Incrementingfrom"<<num<<endl;while(cnt<5){num++;cnt++;cout<<cnt<<""<<num<<endl;}cout<<"Thankyouforworryingaboutintegerlimits"<<endl;

getchar();return0;}7SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity2)赋值运算符与赋值表达式使变量获得初值：赋值语句以及初始化赋值语句（每个语句以分号结束）：doublex，y，z；x＝2；y＝1；z＝3；初始化：

doublex＝2，y＝1；8SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversityC++提供了几个赋值运算符，最简单的赋值运算符就是“＝”。带有赋值运算符的表达式被称为赋值表达式。例如，n＝n＋5就是一个赋值表达式。赋值表达式的作用就是将等号右边表达式的值赋给等号左边的对象。赋值表达式的类型为等号左边对象的类型，其结果的值为等号左边对象被赋值后的值，运算的结合性为自右向左。a=5表达式值为5。a＝b＝c＝5表达式值为5，a，b，c均为5。//表达式从右向左运算，在c被更新为5后，表达式c＝5的值为5，接着b的值被更新为5，最后a被赋值为5。9SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversitya=(b=4)+(c=6)表达式值为10，a为10，b为4，c为6。其他表达方式表示实际含义a+=1a=a+1x－=y+5x=x－(y+5)x*=b－1x=x*(b-1)x/=b+cx=x/(b+c)x%=b+2x=x%(b+2)x－=1x=x－1x－=y*zx=x－（y*z）10SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity3．关系运算符与关系表达式1)关系运算符：表示两操作数之间关系，共六种：<、<=、>、>=、==、!=。2)关系表达式：用关系运算符把操作数连接起来构成的表达式3)关系表达式的值--运算的结果是整数类型int。人们习惯理解：关系成立——true（真）；关系不成立——false（假）。计算机内部表示（数字化表示）：关系成立——用1表示；关系不成立——用0表示。11SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity若已有a>b，则if（a>b）等价于if（1）若已有a<b，则if（a>b）等价于if（0）若已知a>b，且a≠0，则while（a>b）{……}等价于while（1）{……}也等价于while（a）{……}

12SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity注意将相等运算符‘==’误写为‘=’不是一个语法错误。其结果会产生一个合法的C＋＋表达式，编译程序会无警告地产生错误代码。记住要检查条件表达式中是否存在这样的错误。由两个符号组成的关系运算符是一个完整的单词，不要在关系运算符中间再插入空格或其它符号。13SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity4.逻辑运算符与逻辑表达式1)逻辑运算符：&&（与），||（或），！（非）。运算规则：只按布尔量规则，既只判操作数是为0还是非0，其结果也只是为0或1；aba&&b

a||b!aNNNNYNYNYYYNNYNYYYYN

其中：N为0，Y为1。逻辑与运算符的优先级高于逻辑或运算符。可以使用圆括号来帮助维护人员理解复杂的逻辑表达式的含义。14SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity5.位运算符1)运算符：&（与）、|（或）、～（非）、<<（左移）、>>（右移）、^（异或）

2)运算规则：二进制位运算

aba&b

a|b~aa^b000010010111100101111100

异或也称“按位加”，相当于仅一个二进制位的加法。15SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity与运算的规则：如果两个操作数的对应位均为1，结果位就为1；如果至少有一个（或两个）操作数的对应位为0，其结果就为0。或运算的规则：如果一个或两个操作数的对应位是1，结果位就为1；如果有两个操作数的对应位均为0，其结果才为0。异或运算的规则：如果只有一个操作数对应位为1，结果就为1；如果两个操作数的对应位相同（均为0或1），其结果为0。取反运算的规则：如果操作数位是1，结果位就是0；如果操作数位是0，结果位就是1。16SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity3)左移<<和右移>>二进制位运算，注意带符号数在计算机内是补码表示设a为25（字长为16bit）25 0000000000011001

b＝a<<2b为0000000001100100 (100)10相当于25*4=100

b＝a>>2b为00000000

00000110 (6)10相当于25/4（整除）17SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity演示位运算#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ unsignedcharbit1=0x5A,bit2=0xB7; cout<<hex; cout<<"bit1&bit2is:"<<int(bit1&bit2)<<'\n'; cout<<"bit1&0x20is:"<<int(bit1&0x20)<<'\n'; cout<<"bit1&0xDFis:"<<int(bit1&0xDF)<<'\n'; cout<<"bit1|bit2is:"<<int(bit1|bit2)<<'\n'; cout<<"bit1|0x20is:"<<int(bit1|0x20)<<'\n'; cout<<"(bit1^bit2)^bit2is:"<<int((bit1^bit2)^bit2)<<'\n'; cout<<"bit1<<2is:"<<int(bit1<<2)<<'\n'; cout<<"bit1>>3is:"<<int(bit1>>3)<<'\n'; cout<<dec; getchar(); return0;}18SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity程序运行后的输出结果为：

bit1&bit2is:12

bit1&0x20is:0

bit1&0xDFis:5a

bit1|bit2is:ff

bit1|0x20is:7a

(bit1^bit2)^bit2is:5a

bit1<<2is:168

bit1>>3is:b19SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity6.条件运算符与条件表达式运算符？：使用形式：（条件式）？表达式1：表达式2；

含义：

条件式之值为非0（条件式成立），取表达式1的值为结果值；

条件式之值为0（表达式不成立），取表达式2的值为结果值。z＝（a>b）？a：b；相当于if（a>b）z=a；elsez=b;20SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity7.sizeof运算

1）含义：计算操作数所占存储空间长度，计算结果以字节为单位，计算结果的类型是unsigned。

2）使用形式：sizeof（表达式）求出表达式值所属的类型，判断该类型所占字节数。sizeof（类型）求出所指类型所占字节数21SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ constfloatpi=3.14;charch=0x5A;inti; cout<<"(1)"<<sizeof(pi)<<"\n";//pi为float，结果为 cout<<"(2)"<<sizeof(ch)<<"\n";//ch为char，结果为 cout<<"(3)"<<sizeof(ch&&(pi||0))<<"\n";//或结果为，与结果为，最后为字节 cout<<"(4)"<<sizeof(i=4+pi*8)<<"\n";//表达式结果赋值给i，i为int，结果为

getchar();}

最后输出形式：（1）4

（2）1

（3）2

（4）2

22SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity8.逗号运算符与逗号表达式

1)运算符：，

2)表达式：用逗号把表达式分隔开：表达式1，表达式2，表达式3，……表达式k;

取最后一个表达式（表达式k）的值作为整个逗号表达式的值

设已有

inta，b，c，d；a=10；b=20；c＝50；

d=(a+5，b+c，a+b+c)；最后d的值为a+b+c=10+20+50=80

23SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity3)作用：根据逗号表达式的特点，注意在对逗号表达式求值过程中，各变量的值有没有被修改：例如：inta，b，c，d；a=10；b=20；c＝50；d=(a=a+5,b++,a+b+c)；此时得d为86（因为已修改了a和b，d=15+21+50=86）当在无意中使用逗号运算符时，就会很危险。而由于代码不违反C＋＋的语法规则，因此由不正确的代码导致的结果不会被认为有语法错误。

24SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity9.混合型表达式：隐藏的危险C＋＋是一种强类型语言。如果上下文要使用某种类型的值，那么使用另外一种类型的值来代替就是一个语法错误。这个重要的原则使得程序员不需要花费太多的努力就可以排除错误：编译程序会告诉程序员代码是不正确的，而不必让程序员通过艰苦的运行测试来发现错误。25SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity10.运算符的优先级与结合性1)运算符的优先级：语言系统把众多运算符分为若干个组，当一个表达式中出现不同组的运算符时，依照一定的先后次序执行，这种先后次序就是运算符的优先级（这种优先级由系统事先设置）。

2)运算符的结合性：同一个级别的运算符在表达式中出现时，计算的先后次序。

3)优先级规则：先括号内后括号外；不同级别时级别高优先；同一级别时依结合性次序；4)启发：在编程时，加上适当括号，可提高程序可读性。26SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity类型间的转换关系

1.问题

一个表达式中出现不同类型的操作数进行运算，依什么规则来处理其类型。C＋＋是一种强类型语言。这就意味着如果上下文要使用某种类型的值，那么使用另外一种类型的值来代替就是一个语法错误。这个重要的原则使得程序员不需要花费太多的努力就可以排除错误：编译程序会告诉程序员代码是不正确的，而不必让程序员通过艰苦的运行测试来发现错误。然而对于数值类型来说，C＋＋是弱类型的。这与其它强语言不同类型。27SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity以下代码在C＋＋中是可以接受的（也是常见的）

doublesum;......sum=1;

//nosyntaxerror从现代强类型语言的观点来看，编译时会指出这是一个由程序员造成的不一致性的明显错误。28SchoolofInformationandEngineering,ShenzhenUniversity2.做法：在运算开始执行之前先进行类型转换使之一致。在使用混合类型的表达式中有三种类型转换：

1)整数升级（integralpromotion)2)隐式类型转换

3)显式类型转换（类型转换）29SchoolofInformation