探究C++中指針與數(shù)組運算符優(yōu)先級

更新時間：2024年10月05日 09:35:50 作者：菲杰克PhyJack

C++中與指針和數(shù)組相關的運算符優(yōu)先級,通過實際代碼示例解釋了運算符的左結合與右結合方式,以及如何使用圓括號()來改變默認的結合順序,文章還提供了一個優(yōu)先級表,列出了運算符的優(yōu)先級和結合性,幫助讀者更好地理解復雜表達式中運算符的調用順序

C++中與指針和數(shù)組相關的運算符優(yōu)先級,通過實際代碼示例解釋了運算符的左結合與右結合方式,以及如何使用圓括號()來改變默認的結合順序,文章還提供了一個優(yōu)先級表,列出了運算符的優(yōu)先級和結合性,幫助讀者更好地理解復雜表達式中運算符的調用順序,特別對于同時存在左結合和右結合運算符的情況,給出了詳細的分析和示例,使讀者能夠深入理解運算符優(yōu)先級的實際應用

指針、數(shù)組相關的運算符優(yōu)先級

下表展示了相關運算符的優(yōu)先級，有4個級別，同級別內的運算符按照結合性依次調用。這4類也是所有運算符中優(yōu)先級最高的4檔，其它的運算符優(yōu)先級都比它們低：

優(yōu)先級	運算符	描述	結合性
1	::	作用域解析	左結合
2	() [] . ->	強制運算結合，函數(shù)形參列表數(shù)組元素下標訪問類的成員訪問類指針的成員訪問	右結合
3	(int) * &	強制轉換指針解引用變量取地址	左結合
4	.* ->*	類的成員函數(shù)指針類指針的成員函數(shù)指針	左結合

容易產(chǎn)生困惑的、需要仔細進行優(yōu)先級判斷的往往是一個左結合加一個右結合，例如：

*ptr[]
(int)a()
&obj->data
obj->*fun()

請記住一個重要方法：當我們需要改變運算符的結合順序（C++默認的優(yōu)先級不是我們的意愿）時，可以通過添加()來人為強制指定優(yōu)先順序，因為()是除了::以外具有最高優(yōu)先級的一類運算符。

簡單例子：以[]和*為例探討運算符結合規(guī)律

下面的p1, p2是數(shù)組，p3是指針：

int *p1[2];    // p1是一個數(shù)組，元素個數(shù)為2，每個元素為(int*)
int *(p2[2]);  // 等價于*p2[2]，p2是一個數(shù)組
int (*p3)[2];  // p3是一個指針，指向一個int數(shù)組，這個int數(shù)組的元素個數(shù)必須是2！

因此只要記住兩點即可：

[]的優(yōu)先級高于*：即*p1[2]和*(p1[2])等價。
這個優(yōu)先級同時適用于定義語句(*為指針定義符)和執(zhí)行語句(*為解引用符)中：

int *p1[2];    // 定義語句：先看[]:p1是一個數(shù)組，元素個數(shù)為2，每個元素為(int*)。等價于*(p1[2])
int (*p2)[2];  // 定義語句：先看*: p2是一個指針，指向一個int數(shù)組，這個int數(shù)組的元素個數(shù)必須是2！
cout << "*p1[0] = " << *p1[0] << endl;     // 執(zhí)行語句：先看[]：先取第0個元素，再解引用。等價于*(p1[0])
cout << "(*p2)[0] = " << (*p2)[0] << endl; // 執(zhí)行語句：先看*：先解引用，再取第0個元素

完整示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){	
	// []的優(yōu)先級高于*，因此下面的p1是數(shù)組，p2是指針：
	int *p1[2];    // p1是一個數(shù)組，元素個數(shù)為2，每個元素為(int*)。等價于*(p1[2])
	int (*p2)[2];  // p2是一個指針，指向一個int數(shù)組，這個int數(shù)組的元素個數(shù)必須是2！
	int a = 1, b = 2;
	int c[2] = {4,5};
	p1[0] = &a;
	p1[1] = &b;
	p2 = &c;
	cout << "*p1[0] = " << *p1[0] << endl;
	cout << "*p1[1] = " << *p1[1] << endl;
	cout << "*(p1[0]) = " << *(p1[0]) << endl;  // 與上面兩條等價
	cout << "*(p1[1]) = " << *(p1[1]) << endl;
	cout << "(*p2)[0] = " << (*p2)[0] << endl;  
	cout << "(*p2)[1] = " << (*p2)[1] << endl;
	
	return 0;
}

輸出：

*p1[0] = 1
*p1[1] = 2
*(p1[0]) = 1
*(p1[1]) = 2
(*p2)[0] = 4
(*p2)[1] = 5

復雜例子：探討當左結合和右結合運算符同時存在時如何界定優(yōu)先級

下面的例子比較復雜，需要耐心仔細閱讀和體會。如果這個例子能搞清楚，那么相信你對運算符優(yōu)先級的理解將會上升一個檔次。

這個例子研究了當左結合和右結合運算符同時存在時的結合順序，同時也演示了可以使用()強制人為指定結合順序：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Student{
public:
	Student(string name, int id):_name(name),_id(id){}
	void printInfo(){
		cout << "I am a student. My name is " << _name << ". My id is " << _id << endl;
	}
	void operator()(){
		printInfo();
	}
protected:
	string _name;
	int _id;
};

class Student2 : public Student{
public:
	Student2(string name, int id):Student(name, id){}
	void printInfo(){
		cout << "I am a super Student!!! " << endl;
	}
	void operator()(){
		cout << "I am Student2!!!" << endl;
	}
};

struct StudentWrapper{
	Student* _ps;
	StudentWrapper(Student* ps):_ps(ps){}
	Student* operator()(){return _ps;}
};

int main(){	
	// .和(), ->和()平級：從左向右
	cout << "-----------------1------------------" << endl;
	Student s1("Bob",101), s2("Jack", 102);
	Student *ps1 = new Student("Eric",103);
	s1.printInfo();
	s2.printInfo();
	ps1->printInfo();

	// .高于*：先結合.
	cout << "-----------------2------------------" << endl;
	// 下面這條語句報錯：先調用.printInfo()，再*，因此會報錯
	// *ps1.printInfo();  // error: request for member 'printInfo' in 'ps1'
	(*ps1).printInfo(); 
			
	// .和()高于*：先結合()和.（從右向左），最后結合*
	cout << "-----------------3------------------" << endl;
	StudentWrapper sw(ps1);
	// 下面這條語句報錯：先結合sw()，再結合.printInfo()，最后結合*，因此會報錯
	// *sw().printInfo(); // error: request for member 'printInfo' in 'sw.StudentWrapper::operator()()'
	(*sw()).printInfo(); // correct：先sw()，再*sw()，再(*sw()).printInfo()
	// 下面這條語句報錯：先結合sw()，再結合()，最后結合*，因此會報錯
	// *sw()(); // error: expression cannot be used as a function
	(*sw())(); // correct：先sw()，再*sw()，再(*sw())()

	// (int)和()/[]：先結合()和[]，再強轉
	cout << "-----------------4------------------" << endl;
	Student2 ss("Alice", 999), sss("Jason", 998), ssArray[2] = {ss, sss};
	ss();   // 調用Student2::operator()
	// 下面這條語句報錯，因為會先結合ss()，再強制轉換
	// (Student)ss(); // error: invalid use of void expression
	((Student)ss)(); // correct: 調用Student::operator()
	// 下面這條語句報錯，因為會先結合ssArray[0], 再ssArray[0]()，再強制轉換
	// (Student)ssArray[0](); // error: invalid use of void expression
	((Student)ssArray[1])(); // correct：將ssArray[1]強制轉換為Student類型后，調用其()方法

	// ()高于.*和->*：先結合()
	cout << "-----------------5------------------" << endl;
	void (Student::*fp)();
	fp = Student::printInfo;
	// s1.*fp();   // error: must use '.*' or '->*' to call pointer-to-member function in 'fp (...)'
	(s1.*fp)();
	(s2.*fp)();
	// ps1->*fp(); // error: must use '.*' or '->*' to call pointer-to-member function in 'fp (...)'
	(ps1->*fp)(); 
	
	// (int)高于.*和->*：先結合(int)
	cout << "-----------------6------------------" << endl;
	Student2 *ssp = &sss;   // Jason
	void (Student2::*fp2)();
	fp2 = Student2::printInfo;
	(ss.*fp2)();
	((Student)ss.*fp)();  // 先將ss強轉為Student，然后調用Student::printInfo()，注意是.*fp而不是.*fp2
	((Student*)ssp->*fp)();  // 先將ssp強轉為Student*，然后調用Student::printInfo()，注意是.*fp而不是.*fp2

	// *高于.*和->*：先結合*
	cout << "-----------------7------------------" << endl;
	(*ssp.*fp2)();   // 先*ssp，再.*fp2
	Student2 **sspp = &ssp;
	(*sspp->*fp2)(); // 先*sspp，再->*fp2
	
	delete ps1;
	return 0;
}

輸出：

-----------------1------------------
I am a student. My name is Bob. My id is 101
I am a student. My name is Jack. My id is 102
I am a student. My name is Eric. My id is 103
-----------------2------------------
I am a student. My name is Eric. My id is 103
-----------------3------------------
I am a student. My name is Eric. My id is 103
I am a student. My name is Eric. My id is 103
-----------------4------------------
I am Student2!!!
I am a student. My name is Alice. My id is 999
I am a student. My name is Jason. My id is 998
-----------------5------------------
I am a student. My name is Bob. My id is 101
I am a student. My name is Jack. My id is 102
I am a student. My name is Eric. My id is 103
-----------------6------------------
I am a super Student!!!
I am a student. My name is Alice. My id is 999
I am a student. My name is Jason. My id is 998
-----------------7------------------
I am a super Student!!!
I am a super Student!!!

到此這篇關于探究C++中指針與數(shù)組運算符優(yōu)先級的文章就介紹到這了,更多相關C++指針和數(shù)組運算符優(yōu)先級內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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