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C語(yǔ)言操作符進(jìn)階教程(表達(dá)式求值隱式類型轉(zhuǎn)換方法)

更新時(shí)間：2022年02月16日 11:24:23 作者：?jiǎn)虇碳业凝堼?

這篇文章主要為大家介紹了C語(yǔ)言操作符進(jìn)階教程(表達(dá)式求值隱式類型轉(zhuǎn)換方法)

結(jié)構(gòu)體

結(jié)構(gòu)體變量的聲明需要在主函數(shù)之上或者主函數(shù)中聲明，如果在主函數(shù)之下則會(huì)報(bào)錯(cuò)，而且c語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)體不能直接進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，只有結(jié)構(gòu)體指針才能進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。

涉及結(jié)構(gòu)體的操作符這里講兩個(gè)：
. （結(jié)構(gòu)體訪問操作符）
-> （）

首先寫一段代碼：

int main()
{
struct Stu s = {"me",19,60};
prinft("%s %d %lf",s.who,s.age,s.weight)
return 0;
}

這就是個(gè)結(jié)構(gòu)體訪問，這里的結(jié)構(gòu)是：結(jié)構(gòu)體變量 . 結(jié)構(gòu)體成員，箭頭怎么用呢？當(dāng)我有一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針：

struct Stu * ps = &s;
printf("%s %d %lf\n"),(*ps).name,(*ps).age,(*ps).score);
return 0;

這里我是對(duì) ps 解引用一下，找到他所指向的對(duì)象，其實(shí)和上面第一組代碼的結(jié)果是一樣的；但是，橫看豎看都覺得有點(diǎn)啰嗦，我們把格局打開：

printf("%s %d %lf\n",ps->name,ps->age,ps->score);
return 0;

這樣是不是看著要清爽許多？->操作符的基本語(yǔ)法是：結(jié)構(gòu)體指針 -> 結(jié)構(gòu)體成員

表達(dá)式求值

我們?cè)诮佑|那么多的操作符后，就可以應(yīng)用來進(jìn)行計(jì)算，表達(dá)式求值的順序一部分是由操作符的優(yōu)先級(jí)和綜合性決定。同樣，有些表達(dá)式的操作數(shù)在求值過程可能需要轉(zhuǎn)換成其他類型。

隱式類型轉(zhuǎn)換

C語(yǔ)言的整型算術(shù)運(yùn)算總是至少以缺省整型類型的精度來進(jìn)行的。為了獲取這個(gè)精度，表達(dá)式中的字符和短整型操作數(shù)在使用之前被轉(zhuǎn)換為普通整型，這種轉(zhuǎn)換被稱為整型提升

意義：

表達(dá)式的整型運(yùn)算要在CPU的相應(yīng)運(yùn)算器件內(nèi)執(zhí)行，CPU內(nèi)整型運(yùn)算器(ALU)的操作數(shù)的字節(jié)長(zhǎng)度一般就是int的字節(jié)長(zhǎng)度，同時(shí)也是CPU的通用寄存器的長(zhǎng)度。因此，即使兩個(gè)char類型的相加，在CPU執(zhí)行時(shí)實(shí)際上也要先轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)整型操作數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。通用CPU（general-purpose CPU）是難以直接實(shí)現(xiàn)兩個(gè)8比特字節(jié)直接相加運(yùn)算（雖然機(jī)器指令中可能有這種字節(jié)相加指令）。所以，表達(dá)式中各種長(zhǎng)度可能小于int長(zhǎng)度的整型值，都必須先轉(zhuǎn)換為int或unsigned int，然后才能送入CPU去執(zhí)行運(yùn)算。

我們用一段代碼代入一下：

int main()
{
char a = 5;
char b = 126;
char = a+b;
printf("%d\n",c);
return 0;
}

這里的一個(gè)表達(dá)式：a+b，其中a和b的類型都是 char 類型，按照定義來看，也就是這段代碼的運(yùn)行遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜，我們知道 sizeof（char），sizeof（short）的大小肯定是小于 int 類型的，所以我們計(jì)算時(shí)就要把char，short提升成 int（unsigned int）類型，再執(zhí)行運(yùn)算。

方法

整型提升是按照變量的數(shù)據(jù)類型的符號(hào)位來提升的，char x = -1 中，x的二進(jìn)制位（補(bǔ)碼）只有8個(gè)比特位，char為有符號(hào)的char所以整型提升時(shí)，高位補(bǔ)充符號(hào)位，即為1；無符號(hào)整型提升，高位補(bǔ)0。

就拿剛剛的代碼進(jìn)行剖析：

int main()
{
char a = 5; 
//5 = 0000……0101(32位)
//char類型一個(gè)字節(jié)8個(gè)比特位，就只能從5的二進(jìn)制數(shù)中獲取8位
//即a=00000101
//這一步叫截?cái)?
char b = 126;
//126 = 0000……01111110(32位)
//b = 01111110
char = a+b;
//當(dāng)a，b相加時(shí)整型提升
//111111111……0000011
//111111111……0000010
//100000000……1111101(符號(hào)位不變，其他位按位取反)=-125
printf("%d\n",c);//
return 0;

下面這個(gè)代碼就可以證明整型提升的存在：

int main()
{
char c= 1;
printf("%u\n",sizeof(c));
printf("%u\n",sizeof(+c));
printf("%u\n",sizeof(-c));
return 0;
}

在這里插入圖片描述

從運(yùn)行結(jié)果來看，為什么會(huì)是 4 呢？其實(shí)就是因?yàn)樗麉⑴c了運(yùn)算，進(jìn)行了整型提升，變成了int類型。

算術(shù)轉(zhuǎn)換

我們?cè)趧倓傉劦氖?char 和 short 的計(jì)算，那如果是int 和 long ，int 和long long，int 和 float 以及 double計(jì)算呢？他們發(fā)生的就是算術(shù)轉(zhuǎn)換?？偟膩碚f就是4字節(jié)以下的屬于整型提升，大于4的屬于算術(shù)轉(zhuǎn)換。

是指如果其中操作符的各個(gè)操作數(shù)為不同類型，除非其中一個(gè)轉(zhuǎn)換成另一個(gè)類型，否則無法進(jìn)行操作。下面層次的系統(tǒng)稱為尋常算術(shù)轉(zhuǎn)換

char
short
int
long
long long
float
double

short a = 10;
int b = 5;
prinft("%d\n",sizeof(a+b+1));

printf 結(jié)果是 2 ，是因?yàn)閟hort只有兩個(gè)字節(jié)大小，在表達(dá)式中 short a 當(dāng)家做主，不管放什么進(jìn)來都是short，但是，sizeof 內(nèi)部多表達(dá)式其實(shí)不會(huì)真實(shí)計(jì)算，我們寫文件通常是 test.c，要生成 .exe 的可執(zhí)行文件三步走：編譯，鏈接，運(yùn)行。在表達(dá)式進(jìn)去在編譯的時(shí)候就變成 2 了，根本到不了運(yùn)行。

如果某個(gè)數(shù)類型在上表中排名較低，那會(huì)首先轉(zhuǎn)換到另一個(gè)操作數(shù)的類型后執(zhí)行運(yùn)算。
PS.算術(shù)轉(zhuǎn)換要合理，不然會(huì)出現(xiàn)潛在問題。
比如把 float 類型變成 int 類型就會(huì)造成精度丟失。