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C语言运算符优先级详解,轻松掌握编程小技巧

在深入研究C语言编译行为时,我们常常会遇到一个核心且复杂的问题:编译器如何判断其行为是否正确?为了解答这个问题,我们需要深入了解C语言中定义的副作用以及顺序点的概念。

顺序点,是程序执行过程中的一个特定节点,它要求在进入下一个执行阶段之前,必须确保所有之前的副作用都已完成评估。当我们审视表达式4+x++时,可以发现它并不是一个完整的表达式,因此C语言并不保证在计算子表达式4+x++之后立即对x的值进行递增。虽然整条赋值语句是一个完整的表达式,但分号所标识的顺序点仅确保在执行下一条语句之前,x的值会被递增一次。C语言并未明确规定是在计算每个子表达式之后递增x的值,还是在整个表达式计算完毕后才递增,因此建议避免使用此类表达式。

为了将多条语句在一起,C语言提供了语句块(由两个大括号{}包围的语句集合)和逗号运算符。语句块允许在按C语言语法只能放置一条语句的位置上放置两条或更多的语句,而逗号运算符则实现了类似的功能,它允许在C语言语法中只能出现一个表达式的地方放置两个表达式。

逗号运算符最常见的应用是将两个或多个表达式置于一个for循环的表达式中。除此之外,C语言还为逗号运算符提供了两个其他特性。它确保第一个表达式在第二个表达式之前被计算(换句话说,逗号运算符是一个顺序点)。C语言规定,逗号表达式的值是第二个表达式的值。例如,在上述表达式中,由于j = 2i的值为40,因此整个表达式的值也是40。

在所有运算符中,逗号运算符的优先级最低。例如,在以下语句中,由于逗号右侧的表达式值将直接赋值给cats,而240将被忽略。由于括号的优先级最高,在以下表达式中,cats将被设置为240,即逗号右侧的表达式值。

C语言规定,逻辑或运算符||是一个顺序点,这意味着左侧的表达式将在右侧表达式被评估之前被计算。例如,在表达式i++与||运算符类似,逻辑与运算符&&也是一个顺序点,因此在评估右侧表达式之前,左侧表达式将被首先计算,并产生所有副作用。如果左侧表达式为false,则整个逻辑表达式的结果必定为false,在这种情况下,C语言将不会评估右侧表达式。

对于while或for循环,控制结构写在小括号内,并且不需要以分号结尾。紧随其后的循环体可以是一条语句,也可以是由两个大括号包围的语句块。如果在控制结构后添加分号来结束语句,那么循环体将是一个空语句,这可能导致后续的语句块并非预期的执行逻辑。如上述代码所示,如果不正确地使用分号,程序可能会陷入一个无限循环中。

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