前言
在C语言操作符详解（上）中，已经详细系统的介绍了各种操作符及其使用场景。接下来，本文将逐步介绍编译器执行这些代码背后所做的事情、操作符优先级、结合性以及求值顺序!
1. 表达式求值
表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。
同样，有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型。
2 隐式类型转换
C的整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。
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成普通整型(int)，这种转换称为整型提升。
2.1 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是难以直接实现两个8byte直接相加运算（虽然机器指令中可能有这两种字节相加指令）。所以，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须转换为int和unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。
例子：
char a,b,c
...
c=a+b;
上述代码中,c的值如何得到呢？
- b和c的值被提升为普通整型,然后在执行加法运算。
- 加法运算完成之后，结果被截断，然后在存储在c中。
2.2 如何进行整型提升呢？
整型提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的。
例子1：
//负数的整型提升
char c1=-1;
//变量c1的二进制位（补码）中只有8个比特位
11111111 — (-1的补码)
//因为char为有符号位char。所以整型提升的时候，高位补符号位，即为1
//提升之后的结果
11111111111111111111111111111111
//正数的整型提升
char c2=1;
//变量c1的二进制位（补码）中只有8个比特位
00000001 — （1的补码）
//因为char为有符号位char。所以整型提升的时候，高位补符号位，即为0
//提升之后的结果
00000000000000000000000000000001
例子2：
#include <stdio.h>
int main()
{
char c1 = 5;
//00000000000000000000000000000101
//00000101 - c1 (截断)
char c2 = 127;
//00000000000000000000000001111111
//01111111 - c2
char c3 = c1 + c2;
//00000000000000000000000000000101
//00000000000000000000000001111111
//00000000000000000000000010000100
//10000100 - c3
//%d - 10进制的形式打印有符号的整数
//11111111111111111111111110000100 - 补码
//11111111111111111111111110000011
//10000000000000000000000001111100 --> -124
printf("%d\n", c3);//结果为：-124
return 0;
}
相关原码、补码和反码知识自行查看：C语言操作符详解（上）
2.3 两个实例说明运算过程中的确发生整型提升！
实例1：
int main()
{
char a = 0xb6;//10110110
short b = 0xb600;
int c = 0xb6000000;
if (a == 0xb6)//0xb6为无符号整型
printf("a");
if (b == 0xb600)
printf("b");
if (c == 0xb6000000)
printf("c");
return 0;
}
运行结果：
为什么只打印c,而不是abc同时打印呢？
- 因为实例1中，ab要发生整型提升，但c不需要整型提升。
- a,b整型提升之后，变成了负数，所以表达式a == 0xb6、b == 0xb600的结果为假，但c不发生整型提升，则表达式c == 0xb6000000的接过为真！
实例2：
int main()
{
char c = 1;
printf("%u\n", sizeof(c));
printf("%u\n", sizeof(+c));
printf("%u\n", sizeof(-c));
return 0;
}
运行结果：
- 实例2中，c只要参与表达式计算，就会发生整型提升，表达式+c，就会发生提升，所以sizeof(+c)是4byte。
sizeof(-4)同理为4byte。
3. 算术转换
如果某个操作符的各个操作符属于不同的类型，那么除非其中一个操作数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。
下面所有类型都>=4byte，且发生向上算术转换！
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较低，那么首先要转换为另一个操作数的类型后执行计算
警告：
- 但是算术转换要合理，要不然会有一些潜在的问题！！
例子：
float f=3.14
int num=f;//隐式转换，会有精度丢失
4. 操作符属性
复杂表达式的求值有三个影响的因素：
- 操作符的优先级
- 操作符的结合性
- 是否控制求值顺序
两个相邻的操作数先执行那个？取决于它们的优先级。如果两者的优先级相同，取决于它们的结合性。
4.1 操作符优先级
4.2 操作符的结合性
相邻操作符优先级高的先算，低的后算。
但当相邻操作符的优先级相同的情况下，结合性起作用！
- 在上述表格中，在结合性一栏中标有L-R（结合性从左到右）、R-L（结合性从右到左）就是说明该操作符有结合性！
例子：
int main()
{
//右边都是+，优先级相同，所以考虑结合性。
//+的结合性为L-R（结合性从左到右）
//所以2和3先结合相加，得到的值在和5结合相加
int a=2+3+5;
return 0;
}
4.3 是否控制求值顺序
在观察上面图表中，对于绝大部分操作符是否控制求值顺序，答案是否。只有&&、||、？：、，四个。
- 在上面四个操作符都有一个明显的特定:以&&为例（&&左边如果为假，右边表达式就不执行），其它3个同理，在一定程度上会影响求值顺序！
4.4 是否明确表达式唯一求值顺序？
在我们知道了操作符的优先级、结合性和是否控制求值顺序之后，是不是就可以确定一个表达式具体的位移求值顺序呢？
很遗憾，答案是否定的。
一些有问题的代码：
代码1：
sum=a*b+c*d+e*f;
在代码1计算过程中，由于 * 比+的优先级高，只能保证 * 的计算比+早。但是优先级并不能决定第三个 * 比第一个+早执行！
所以表达式的计算顺序就可能是：
方式1： 方式2：
a*b a*b
c*d c*d
a*b+c*d e*f
e*f a*b+c*d
a*b+c*d+e*f a*b+c*d+e*f
可能有人会问，上述两种途径最后结果不是都一样吗？
我们将格局放大。如果（a、b、c、d、e、f）每一个变量都想象成一个表达式，且每一个表达式中含有相同的变量，那么两种计算方式将导致结果差异！！
代码2：
c + --c;
- 同上，操作符的优先级只能决定自减–的运算在+的运算前面，但我们并没有办法的知，+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，有歧义！！
代码3：
int fun()
{
static int count = 1;
return ++count;
}
int main()
{
int answer;
answer = fun() - fun() * fun();
printf("%d\n", answer);
return 0;
}
再来看看这个代码有没有实际问题？
有问题！
虽然在大多数的编译器上求得结果都是相同的。
当上述代码answer = fun() - fun() * fun();中，我们只能通过操作符的优先级得知：先算乘法，再算减法。
函数调用先后顺序无法通过操作符的优先级确定文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-450801.html
5. 结尾
本篇文章到此就完美结束了。希望能够读者构建起C语言操作符的框架，同时简单理解在运算后面编译器要做的一些事情，能帮读者知道运算结果的过程！
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C语言操作符详解（上）文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-450801.html
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