<C++primer> 学习笔记【第四章】

家电修理 2023-07-16 19:17www.caominkang.com电器维修

 

目录

4.1基础概念

1.运算符的优先级、结合律和运算对象的求值顺序

2.左值和右值

定义

左值和右值的性质

4.2算术运算符

​编辑

4.3逻辑和关系运算符

简述

逻辑运算符

关系运算符

4.4赋值运算符

4.5递增和递减运算符

4.6成员访问运算符

4.7条件运算符

单层条件运算符

嵌套条件运算符

注意事项

4.8 位运算符

​编辑

左移运算符<<或右移运算符>>

 位求反(~)、位与(&)、位或(|)、位异或(^)

位运算符的应用

 移位运算符(重载IO运算符)的优先级和结合律

4.9  sizeof运算符

用法(2种)

优先级和结合律

运算符结果

4.10 逗号运算符

4.11类型转换

隐式转换

算术转换

数组(名)转换成指针

指针的转换

转换成布尔类型

转换成常量

显式转换(强制类型转换) 

旧式

新式

4.12运算符优先级表


4.1基础概念

1.运算符的优先级、结合律和运算对象的求值顺序

优先级决定运算对象的组合方式

结合律决定运算顺序,左结合律即从左到右运算

求值顺序决定运算对象的求值顺序,只有逻辑和运算符(&&)、逻辑或运算符(||)、逗号运算符(,)、条件运算符(?)有求值顺序

&&先求左边的值,左边的值为真时才求右边的值,只有两个都是真才是真

||先求左边的值,左边的值为假时才求右边的值,只要有一个真就是真

括号无视优先级和结合律

典例

形如f()+f()g()+j()表达式,优先级决定f()g()最先运算,结合律决定f()与f()g()相加,再把结果与j()相加,求值顺序即f()、g()、j()谁先求值,若三者互有联系,则求值顺序不同会导致结果不同,无法通过编译,若无联系,则表达式成立

2.左值和右值

定义

左值指占有一定内存的对象,如变量,引用

右值指不占有内存的表达式,如常数,指针

int a=3;
int 3=a;//错误

该式子中左值为a,右值为3

左值和右值的性质

1.赋值运算符左端为左值,得到的结果仍为左值

2.取地址符作用对象为左值,返回值为指针,即右值

3.解引用运算符、下标运算符运算对象为左值,求值结果为左值

4.内置类型和迭代器的递增递减运算符作用对象为左值,求值结果仍为左值

5.对于decltype,运算对象为左值时,返回类型为引用;运算对象为右值时,返回类型为右值

设p为int类型,解引用运算符生成左值,decltype(p)返回类型为int&

&p为右值,decltype(&p)返回类型为int,即指向整型指针的指针

4.2算术运算符

求商运算运算对象为整数,运算结果同号结果为正,异号结果为-,数值大小为绝对值相除,

                  返回值为整数,即去除小数部分

求余运算m%n,若结果不为0,则结果符号与m相同

                  即m%(-n)等于m%n,-m%n等于-(m%n)

4.3逻辑和关系运算符

简述

逻辑和关系运算符运算对象和返回值均为右值,且返回值均为布尔类型

布尔值可以隐式类型转换,转换为int类型,即0为false,非0为true

逻辑运算符

逻辑和运算符&&先求左边的值,左边的值为真时才求右边的值,只有两个都是真才是真

逻辑或运算符||先求左边的值,左边的值为假时才求右边的值,只要有一个真就是真

逻辑非运算符!运算对象的值取反后返回

关系运算符

有<,=,>,=,<=,>=,==,!=

4.4赋值运算符

1.     赋值运算符左侧运算对象必须是一个可修改的左值,运算结果是左侧运算对象,也为左值

        若左右两个运算对象类型不同,则右侧运算对象转换为左侧运算对象的类型

        可以用花括号括起来的初始值列表作为赋值语句的右侧运算对象,但最好保证左右类型相同

        无论左侧运算对象类型是什么,右侧初始值列表可以为空

        注意区分初始化和赋值的区别

2.算术运算符优先级高于关系运算符的优先级高于赋值运算符优先级

3.多重赋值中的每个对象,它的类型与右边对象的类型相同,或者能够由右边对象的类型转换得到

4.5递增和递减运算符

无论前置后置均作用于左值运算对象,包括迭代器

前置递增或递减运算符(++i为例),将加一后的对象本身作为左值返回

后置递增或递减运算符(i++为例),将对象加一,再把原始值的副本作为右值返回

注意除非必须,否则不用后置版本,因为会消耗不必要的内存

           使用后置版本的情景时需要修改前的值

           一般地,不要改变对象值的使用这个值,例如

beg=toupper(beg++);

产生歧义无法通过编译不知道左边的beg是加一前还是加一后的值 

pbeg++等价于(pbeg++)

auto pbeg=v.begin();
hile(pbeg!=v.end()&&beg>=0)
{
 cout< 

pbeg++等价于

cout< 

4.6成员访问运算符

ptr为指针,mem()为成员函数

ptr->mem()等价于(ptr).mem()

箭头运算符作用于指针,结果为左值

点运算符作用于对象,结果的类型根据对象的类型而定若对象为左值,结果也为左值,

                                    若运算对象为右值,结果也为右值

可见箭头运算符更容易减少错误

解引用运算符优先级低于点运算符

ptr.mem()//错误,先执行ptr.mem(),但ptr为指针,没有成员函数

(ptr).mem()//正确,一定要加括号

4.7条件运算符

单层条件运算符

判断条件的表达式a?待输出的表达式b:待输出的表达式c

若a为真,计算b并输出b,若a为假,计算c并输出c

嵌套条件运算符

可在a或b、c处嵌套条件运算符,但建议最多嵌套到三层

string finalgrade=(grade>90)?"High grades":(grade<60)?"fail":"pass";

注意事项

条件运算符优先级很低,善用括号

4.8 位运算符

知识引入

1.一个字节含有八个位,即八个格子容纳0或1,第一个格子称为第0位,一个格子称为第7位,具体怎么规定第一个格子和一个格子有两种不同角度,笔者暂且视作右边第一个格子为第0位,则第7位为符号位,正数为0,负数为1

2. 1UL为unsigned long类型的字面值1,UL为后缀

0UL 表示 无符号长整型 0
1UL 表示 无符号长整型 1

3.小整型会被提升至较大整型,一般为int类型(32位)

左移运算符<<或右移运算符>>

,n为非负整数

左移运算符x<

右移运算符n>>x表示对象x左侧插入n个值为0的二进制位

超出原有格子的部分除去

 位求反(~)、位与(&)、位或(|)、位异或(^)

位求反(~)把每个位取反,比如00001100取反后为11110011

位与(&)一假全假,全真才真。(只要有一个是0,结果都是0,只有两个是1,才是1)

                对1用位与(&)运算符,结果不变

                即a和b相同的位上,

                若a为0,b为1,则a&b在相同的位上值为0;

                若a为1,b为1,则a&b在相同的位上值为1。

位或(|)一真全真,全假才假。(只要有一个是1,结果都是1,只有两个是0,才是0)

              对0用位或(|)运算符,结果不变

位异或(^)相同为假,不同为真

&和|记忆方法和全x才x的对应的数字运算,结果不变

a:00000000
b:11111111
c:10011011
b&c:10011011
a|c:10011011

位运算符的应用

情景一个班有30个学生,老师想用二进制的方法统计每个学生的考试通过情况

思路30个学生至少需要30个位,可知long至少有32个位,可以用long,每个位表示一个学生

           的通过情况

#include
#include
using std::cout;
using std::endl;
using std::bitset;
int main()
{
	unsigned long quize1 = 0;
	quize1 |= (1uL<<27);//统计每个同学的考试通过情况,例如学号为27的同学通过考试,令第27位为1
	cout << bitset<32>(quize1) << endl;
	quize1 &= (~quize1);
	cout << bitset<32>(quize1) << endl;
}

  std::bitset<数字a>(变量名b)表示输出b的a个二进制位,使用时需要包含头文件bitset         

 移位运算符(重载IO运算符)的优先级和结合律

优先级算术运算符高于位运算符高于关系运算符、逻辑运算符、条件运算符,善用括号

结合律左结合律

4.9  sizeof运算符

用法(2种)

sizeof (类型)

sizeof 表达式  或 sizeof (表达式)

优先级和结合律

优先级高于加减乘除取余,高于关系运算符(除了逻辑非)和赋值运算符

              低于递增递减运算符、函数调用运算符、成员选择运算符(点运算符和箭头运算符)

结合律右结合律

运算符结果

运算符结果取决于其作用的类型

1.对于char或类型为char的表达式,结果为1

2.对于引用,结果为被引用对象所占空间的大小

3.对于指针,结果为指针本身所占空间的大小

4.对于解引用指针,由于sizeof不计算表达式的值,指针可以无效,结果为指针指向的对象所占空间的大小

5.对于数组,不会把数组转化成指针,结果为整个数组所占空间的大小

数组元素个数等于sizeof(数组名)/sizeof(数组元素类型)
例如
int n[10];
//以下两条语句等价
int number=sizeof(n)/sizeof(int);
int number = sizeof(n) / sizeof(n[2]);

6.对于vector和string,只返回该类型固定部分的大小,不计算对象中的元素占用多少空间

7.对于成员函数,语句1和2等价(利用sizeof不计算表达式的值)

Sales_item item1;
sizeof item1.mem();//语句1
sizeof Sales_item::mem();//语句2

4.10 逗号运算符

先对逗号左边表达式求值,然后丢弃结果,返回右边表达式求值后的值

逗号常用于for循环,末尾从结果的值上看等价于++ix,++t(执行一次循环后再执行该语句)

#include
#include
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;

int main()
{
	vector ivec(10, 2);
	vector::size_type t = ivec.size();
	for (vector::size_type ix = 0; ix != ivec.size(); ix++, t--)
	{
		ivec[ix] = t;
	}
	for (auto c : ivec)
	{
		cout << c << " ";
	}
}

4.11类型转换

运算符的运算对象需要同一类型,若不同类型,则需要转换成同一类型

隐式转换

算术转换

整型提升小整型(如char、signed char、unsigned char、short、unsigned short、bool)转换成大整型

(如int)

数组(名)转换成指针

指针的转换

任何非常量指针能够转换成void型

整数值0或字面值nullptr能够转换成任意指针类型,表示空指针

转换成布尔类型

如a为非布尔型变量,hile(a)、if(a)等等

转换成常量

非常量的指针或引用能够转换成常量的指针或引用

int i;
const int &j=i;
const intp=&i;
int&r=j,q=p;//错误,常量指针或引用不能转换成非常量指针或引用

显式转换(强制类型转换) 

非必要尽量不使用强制类型转换

旧式
type (expression)
或
(type) expression

如
int i=2;
double j=(double)i/0.2

新式

 格式cast-name(expression)

cast-name包括static_cast,const_cast和reinterpret_cast,一般只用前两者

static_cast除了更改底层const特性外都能执行强制类型转换

const_cast只能进行更改底层const特性,

注意若(指针或引用指向的)对象本身为常量,更改底层const特性后执行写操作容易出问题

若(指针或引用指向的)对象本身不是常量,更改底层const特性后执行写操作没问题

//例1
double d;
void p=&d;
doubledp =static_cast(p);

//例2
const char pc;
char p=const_cast(pc);

4.12运算符优先级表

 

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