C算法
C语言运算符优先级与结合性详解
C 语言运算符的优先级与结合性。介绍了 15 级优先级分类及记忆方法，区分了左结合与右结合概念。通过复杂表达式求值示例（算术、条件、自增自减）演示计算过程，并提供避免错误的建议，如使用括号明确意图。最后附带完整代码示例验证结果。
C 语言运算符的优先级与结合性。介绍了 15 级优先级分类及记忆方法，区分了左结合与右结合概念。通过复杂表达式求值示例（算术、条件、自增自减）演示计算过程，并提供避免错误的建议，如使用括号明确意图。最后附带完整代码示例验证结果。
运算符优先级是指在表达式中，不同运算符的执行顺序。优先级高的运算符先执行，优先级低的运算符后执行。例如，乘法运算符的优先级高于加法运算符，因此表达式 2 + 3 * 4 会先计算 3 * 4，然后再计算 2 + 12，结果为 14。
C 语言运算符的优先级分为 15 级，从高到低依次排列。以下是常见运算符的优先级分类：
| 优先级 | 运算符 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | () [] -> . | 括号、数组下标、指针成员访问、结构体成员访问 |
| 2 | ! ~ ++ -- + - (类型) sizeof | 逻辑非、按位取反、前缀自增/自减、一元加/减、类型转换、求字节数 |
| 3 | * / % | 乘法、除法、取模 |
| 4 | + - | 加法、减法 |
| 5 | << >> | 左移、右移 |
| 6 | < <= > >= | 小于、小于等于、大于、大于等于 |
| 7 | == != | 等于、不等于 |
| 8 | & | 按位与 |
| 9 | ^ | 按位异或 |
| 10 | ||
| 11 | && | 逻辑与 |
| 12 | ||
| 13 | ?: | 条件运算符 |
| 14 | = += -= *= /= %= &= ^= | = <<= >>= |
| 15 | , | 逗号运算符 |
为了便于记忆运算符的优先级，可以使用以下口诀：
单目运算优先级最高，其次是双目运算，最后是三目和赋值运算。
算术运算高于关系运算，关系运算高于逻辑运算。
乘法、除法、取模高于加法、减法。
左移、右移高于比较运算。
按位与高于按位异或，按位异或高于按位或。
逻辑与高于逻辑或。
条件运算符高于赋值运算，赋值运算高于逗号运算。
运算符的结合性是指当表达式中出现多个相同优先级的运算符时，它们的执行顺序。结合性分为左结合和右结合两种：
以下是常见运算符的结合性：
| 运算符 | 结合性 |
|---|---|
| () [] -> . | 左结合 |
| ! ~ ++ -- + - (类型) sizeof | 右结合 |
| * / % | 左结合 |
| + - | 左结合 |
| << >> | 左结合 |
| < <= > >= | 左结合 |
| == != | 左结合 |
| & | 左结合 |
| ^ | 左结合 |
| && | 左结合 |
| ?: | 右结合 |
| = += -= *= /= %= &= ^= | = <<= >>= |
| , | 左结合 |
计算表达式 3 + 4 * 5 / 2 - 1 的值。
4 * 5 = 20。20 / 2 = 10。3 + 10 = 13。13 - 1 = 12。表达式 3 + 4 * 5 / 2 - 1 的值为 12。
计算表达式 a = b ? c : d + e 的值，其中 b = 1, c = 2, d = 3, e = 4。
d + e = 3 + 4 = 7。b = 1 为真，条件运算符的结果为 c = 2。a，即 a = 2。表达式 a = b ? c : d + e 的值为 2，变量 a 的值为 2。
计算表达式 a = ++b + c-- 的值，其中 b = 2, c = 3。
++b 的值为 3，变量 b 的值变为 3。c-- 的值为 3，变量 c 的值变为 2。3 + 3 = 6。a，即 a = 6。表达式 a = ++b + c-- 的值为 6，变量 a 的值为 6，变量 b 的值为 3，变量 c 的值为 2。
在编写复杂表达式时，为了避免因运算符优先级和结合性导致的错误，可以使用括号明确表达意图。例如，表达式 3 + 4 * 5 可以写成 (3 + 4) * 5 或 3 + (4 * 5)，具体取决于意图。
在处理相同优先级的运算符时，需要注意结合性。例如，赋值运算符的结合性是右结合，因此表达式 a = b = c 会被解释为 a = (b = c)，而不是 (a = b) = c。
在编写代码时，应该测试和验证表达式的结果，确保它们符合预期。可以使用调试工具或打印语句来检查变量的值和表达式的结果。
通过本文的学习，我们掌握了 C 语言运算符的优先级和结合性，以及如何分析复杂表达式的求值过程。运算符优先级和结合性是 C 语言中的重要概念，理解它们可以帮助我们编写正确的代码，避免因运算符执行顺序导致的错误。
在编写代码时，我们应该使用括号明确表达意图，注意运算符的结合性，并测试和验证表达式的结果。通过不断练习和应用，我们可以更好地掌握这些知识，提高代码的可读性和可维护性。
代码示例：
#include <stdio.h>
int main() {
int a, b, c, d, e;
// 示例 1：包含多种运算符的表达式
printf("示例 1：3 + 4 * 5 / 2 - 1 = %d\n", 3 + 4 * 5 / 2 - 1);
// 示例 2：包含条件运算符和赋值运算符的表达式
b = 1; c = 2; d = 3; e = 4;
a = b ? c : d + e;
printf("示例 2：a = b ? c : d + e = %d\n", a);
// 示例 3：包含前缀自增和后缀自增的表达式
b = 2; c = 3;
a = ++b + c--;
printf("示例 3：a = ++b + c-- = %d\n", a);
printf("示例 3：b = %d, c = %d\n", b, c);
return 0;
}
执行结果：
示例 1：3 + 4 * 5 / 2 - 1 = 12
示例 2：a = b ? c : d + e = 2
示例 3：a = ++b + c-- = 6
示例 3：b = 3, c = 2
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