表达式

本章摘录要点并给出准确表述与示例，便于复习。注意：现代 C++（自 C++11 起）对求值顺序有更精细的规定，但单个表达式中既修改又使用同一对象仍应避免未定义行为。

4.1 求值顺序与未定义行为

• 如果在同一表达式中对同一对象既有修改操作又有未被序列化（sequenced）使用，可能导致未定义行为。示例（不要写成这样）：

cout << i << i++ << endl; // 未定义（依赖于求值顺序）

更安全的写法是将修改和读取分开为不同语句。

4.2 算术运算符与常见注意点

• 加、减、乘、除、取模等。除法在整数间是整数除法。注意溢出和除以 0。

4.3 关系运算符（与空指针检查）

示例：既要判空又要判非空字符串时常见写法：

void test03() {
    const char *cp = "hello world";
    if (cp && *cp) // cp 非空且首字符非 '\0'
        cout << cp << '\n';
}

4.4 赋值运算符

• 赋值运算符的优先级通常低于关系运算符，因此 if (a = b) 会先执行赋值再判断结果是否为零，请谨慎使用。

4.5 递增和递减运算符

• 前置（++i）返回已递增后的左值，后置（i++）返回递增前的值（作为右值）；对用户自定义类型而言，前置通常更高效。

示例说明：

cout << *iter++ << '\n'; // 等价于: cout << *iter; ++iter;  （先解引用，再将迭代器后移）

4.6 成员访问与求值顺序

• 当一个子表达式会修改对象而另一个子表达式使用该对象时，求值顺序决定行为是否定义。建议避免在单个表达式中同时修改并使用同一对象。

4.7 条件（三元）运算符 ?:

• 三元运算符等价于简短的 if-else，可嵌套使用，但为了可读性，深度嵌套应避免。

示例：

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

4.8 位运算符

• 常见位运算：&（按位与）、|（按位或）、^（按位异或）、~（按位取反）、<<（左移）、>>（右移）。
• 移位运算的优先级介于算术与关系运算之间；注意对符号位的影响以及移位超过类型位宽会产生未定义行为。

4.9 sizeof 运算符

• sizeof 在编译期通常产生常量表达式（对动态大小数组的例外除外）。对数组使用 sizeof 可得到整个数组大小（字节数），不是元素个数。

示例：

int b[10];
size_t bytes = sizeof(b);            // 10 * sizeof(int)
size_t elems = sizeof(b) / sizeof(b[0]);

4.10 逗号运算符

• 逗号运算符从左到右求值，丢弃左侧结果，返回最右侧表达式的值，常用于较低层面的表达式组合；不要与逗号分隔符混淆（函数参数、初始化列表使用的逗号）。

示例：

int x = (f(), g()); // 会先调用 f()，然后调用 g()，x 取 g() 的返回值

4.11 类型转换（概述）

• 常见规则：整型提升（promotions）、算术转换（usual arithmetic conversions）、以及显式转换（static_cast, reinterpret_cast, const_cast）。
• 布尔上下文中会将非布尔值转换为 bool（0 -> false，非 0 -> true）。

简要示例：

int a = 3; unsigned int b = 5u;
auto r = a + b; // usual arithmetic conversions: int -> unsigned int (可能导致符号相关行为)

double d = static_cast<double>(a) / 2; // 更明确的浮点除法