C语言：表达式求值详解

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前言

该篇文章是笔者之前一篇文章C语言操作符详解的后续补充：

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。

本文将介绍隐式类型转换、算术转换、和操作符的相关属性。预祝读者学业有成，天天进步！

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、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为普通整型，
这种转换称为整型提升。

举个例子：

int main()
{
    
	char a = 3;
	char b = 127;
	char c = a + b;
	return 0;
}

b和c的值被提升为普通整型，然后再执行加法运算。
加法运算完成之后，结果将被截断，然后再存储于a中。

如何进行整形提升？
整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

//负数的整形提升
char c1 = -1;
变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位：
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为1
提升之后的结果是：
11111111111111111111111111111111

//正数的整形提升
char c2 = 1;
变量c2的二进制位(补码)中只有8个比特位：
00000001
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为0
提升之后的结果是：
00000000000000000000000000000001

//无符号整形提升，高位补0

整形提升的例子:
示例1：

int main()
{
    
	char a = 3;
	//整形3的补码：00000000 00000000 00000000 00000011
	//但是我们这里的a只有1byte，也就是8bit
	//所以a：00000011
	
	char b = 127;
	//整形127的补码：00000000 00000000 00000000 01111111
	//同理b：01111111
	
	char c = a + b;
	//a和b都是char类型，自身大小都是1byte，所以这里计算的时候要整形提升
	//因为都是正数，所以整形提升前面补0
	//a: 00000000 00000000 00000000 00000011
	//b: 00000000 00000000 00000000 01111111
    //a+b:00000000 00000000 00000000 10000010
	//计算完后发生截断（char一共8字节，取后面8位）
	//c: 10000010
	printf("%d\n", c);
	//以%d的形式打印，也就是以整形形式打印,这里c又发生了整形提升
	//但是这里因为c是10000010，就认为它的最高位是1,也就是负数了
	//负数整形提升是前面补1
	//c补:11111111 11111111 11111111 10000010(内存里存的是补码)
	//c反:11111111 11111111 11111111 10000001(负数反码=补码-1)
	//c原:10000000 00000000 00000000 01111110(负数原码=反码符号位不变其他全变)
	//我们打印的是原码，也就是-126
	return 0;
}

ps:整形提升也就是发生在short和char这两个类型上，因为其他类型都比int型大

示例2：

//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;
}

直接 sizeof( c )，c没有参加运算也不会有整形提升，所以大小还是1
但是sizeof(+c)和sizeof(-c)进行了运算，所以会有整形提升，也就是变成4字节了

二、算术转换

如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型，那么除非其中一个操作数的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。

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int
//从下往上进行转换，eg：int->long double

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外一个操作数的类型后执行运算。

举个例子：

int main()
{
    
	int a = 4;
	float b = 4.1f;
	float c = a + b;//会把int类型的a算术转换成float类型，再与b进行计算
	return 0;
}

三、操作符的属性

复杂表达式的求值有三个影响的因素。

1. 操作符的优先级
2. 操作符的结合性
3. 是否控制求值顺序。

两个相邻的操作符先执行哪个？取决于他们的优先级。
如果两者的优先级相同，取决于他们的结合性。

下图中操作符优先级从上到下，是从高到底的
结合性L-R表示从左向右，比如a+b+c是先算a+b，再算+c
是否控制求值顺序，比如0&&(a+b*c/d)，因为你&&左边是0，
所以右边根本不会计算，这就控制了求值顺序了