C语言运算符的优先级和结合性

本节我们从一个例子入手讲解,请看下面的代码:
#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 16, b = 4, c = 2;
    int d = a + b * c;
    int e = a / b * c;
    printf( "d=%d, e=%d\n", d, e);

    return 0;
}
运行结果:
d=24, e=8

1) 对于表达式a + b * c,如果按照数学规则推导,应该先计算乘法,再计算加法;b * c的结果为 8,a + 8的结果为 24,所以 d 最终的值也是 24。从运行结果可以看出,我们的推论得到了证实,C语言也是先计算乘法再计算加法,和数学中的规则一样。

先计算乘法后计算加法,说明乘法运算符的优先级比加法运算符的优先级高。所谓优先级,就是当多个运算符出现在同一个表达式中时,先执行哪个运算符。

C语言有几十种运算符,被分成十几个级别,有的运算符优先级不同,有的运算符优先级相同,我们在《C语言运算符的优先级和结合性一览表》中给出了详细的说明,大家可以点击链接自行查阅。

一下子记住所有运算符的优先级并不容易,还好C语言中大部分运算符的优先级和数学中是一样的,大家在以后的编程过程中也会逐渐熟悉起来。如果实在搞不清,可以加括号,就像下面这样:
int d = a + (b * c);
括号的优先级是最高的,括号中的表达式会优先执行,这样各个运算符的执行顺序就一目了然了。

2) 对于表达式a / b * c,查看了《C语言运算符的优先级和结合性一览表》的读者会发现,除法和乘法的优先级是相同的,这个时候到底该先执行哪一个呢?

按照数学规则应该从左到右,先计算除法,在计算乘法;a / b的结果是 4,4 * c的结果是 8,所以 e 最终的值也是 8。这个推论也从运行结果中得到了证实,C语言的规则和数学的规则是一样的。

当乘法和除法的优先级相同时,编译器很明显知道先执行除法,再执行乘法,这是根据运算符的结合性来判定的。所谓结合性,就是当一个表达式中出现多个优先级相同的运算符时,先执行哪个运算符:先执行左边的叫左结合性,先执行右边的叫右结合性。

/*的优先级相同,又都具有左结合性,所以先执行左边的除法,再执行右边的乘法。

3) 像 +、-、*、/ 这样的运算符,它的两边都有要计算的数据,每份这样的数据都称作一个操作数,一个运算符需要 n 个操作数就称为 n 目运算符。例如:
  • +、-、*、/、= 是双目运算符;
  • ++、-- 是单目运算符;
  • ? : 是三目运算符(这是C语言里唯一的一个三目元算符,后续我们将会讲解)。

总结

当一个表达式中出现多个运算符时,C语言会先比较各个运算符的优先级,按照优先级从高到低的顺序依次执行;当遇到优先级相同的运算符时,再根据结合性决定先执行哪个运算符:如果是左结合性就先执行左边的运算符,如果是右结合性就先执行右边的运算符。

C语言的运算符众多,每个运算符都具有优先级和结合性,还拥有若干个操作数,为了方便记忆和对比,我们在《C语言运算符的优先级和结合性一览表》中将它们全部列了出来。对于没有学到的运算符,大家不必深究,一带而过即可,等学到时再来回顾。

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