C++程序入門之——賦值操作符

賦值語句 
前面已經(jīng)說明,要訪問內(nèi)存,就需要相應(yīng)的地址以表明訪問哪塊內(nèi)存,而變量是一個映射,因此變量名就相當(dāng)于一個地址。對于內(nèi)存的操作,在一般情況下就只有讀取內(nèi)存中的數(shù)值和將數(shù)值寫入內(nèi)存(不考慮分配和釋放內(nèi)存),在C++中,為了將一數(shù)值寫入某變量對應(yīng)的地址所標(biāo)識的內(nèi)存中(出于簡便,以后稱變量a對應(yīng)的地址為變量a的地址,而直接稱變量a的地址所標(biāo)識的內(nèi)存為變量a),只需先書寫變量名,后接“=”,再接欲寫入的數(shù)字以及分號。如下:

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a = 10.0f; b = 34;


由于接的是數(shù)字,因此就可以接表達(dá)式并由編譯器生成計算相應(yīng)表達(dá)式所需的代碼,也就可如下:

c = a / b * 120.4f;


上句編譯器將會生成進(jìn)行除法和乘法計算的CPU指令,在計算完畢后(也就是求得表達(dá)式a / b * 120.4f的值了后),也會同時生成將計算結(jié)果放到變量c中去的CPU指令,這就是語句的基本作用(對于語句,在《C++從零開始(六)》中會詳細(xì)說明)。
上面在書寫賦值語句時,應(yīng)該確保此語句之前已經(jīng)將使用到的變量定義過,這樣編譯器才能在生成賦值用的CPU指令時查找到相應(yīng)變量的地址,進(jìn)而完成CPU指令的生成。如上面的a和b,就需要在書寫上面語句前先書寫類似下面的變量定義:

float a; long b;


直接書寫變量名也是一條語句,其導(dǎo)致編譯器生成一條讀取相應(yīng)變量的內(nèi)容的語句。 即可以如下書寫:a;
上面將生成一條讀取內(nèi)存的語句,即使從內(nèi)存中讀出來的數(shù)字沒有任何應(yīng)用(當(dāng)然,如果編譯器開了優(yōu)化選項,則上面的語句將不會生成任何代碼)。從這一點以及上面的c = a / b * 120.4f;語句中,都可以看出一點——變量是可以返回數(shù)字的。而變量返回的數(shù)字就是按照變量的類型來解釋變量對應(yīng)內(nèi)存中的內(nèi)容所得到的數(shù)字。這句話也許不是那么容易理解,在看過后面的類型轉(zhuǎn)換一節(jié)后應(yīng)該就可以理解了。


因此為了將數(shù)據(jù)寫入一塊內(nèi)存,使用賦值語句(即等號);要讀取一塊內(nèi)存,書寫標(biāo)識內(nèi)存的變量名。所以就可以這樣書寫: a = a + 3;


假設(shè)a原來的值為1,則上面的賦值語句將a的值取出來,加上3,得到結(jié)果4,將4再寫入a中去。由于C++使用“=”來代表賦值語句,很容易使人和數(shù)學(xué)中的等號混淆起來,這點應(yīng)注意。
而如上的float a;語句,當(dāng)還未對變量進(jìn)行任何賦值操作時,a的值是什么?上帝才知道。當(dāng)時的a的內(nèi)容是什么(對于VC編譯器,在開啟了調(diào)試選項時,將會用0xCCCCCCCC填充這些未初始化內(nèi)存),就用IEEE的real*4格式來解釋它并得到相應(yīng)的一個數(shù)字,也就是a的值。因此應(yīng)在變量定義的時候就進(jìn)行賦值(但是會有性能上的影響,不過很小),以初始化變量而防止出現(xiàn)莫名其妙的值,如:float a = 0.0f;。

C++程序入門之——賦值操作符

賦值操作符
上面的a = a + 3;的意思就是讓a的值增加3。在C++中,對于這種情況給出了一種簡寫方案,即前面的語句可以寫成:a += 3;。應(yīng)當(dāng)注意這兩條語句從邏輯上講都是使變量a的值增3,但是它們實際是有區(qū)別的,后者可以被編譯成優(yōu)化的代碼,因為其意思是使某一塊內(nèi)存的值增加一定數(shù)量,而前者是將一個數(shù)字寫入到某塊內(nèi)存中。所以如果可能,應(yīng)盡量使用后者,即a += 3;。這種語句可以讓編譯器進(jìn)行一定的優(yōu)化(但由于現(xiàn)在的編譯器都非常智能,能夠發(fā)現(xiàn)a = a + 3;是對一塊內(nèi)存的增值操作而不是一塊內(nèi)存的賦值操作,因此上面兩條語句實際上可以認(rèn)為完全相同,僅僅只具有簡寫的功能了)。
對于上面的情況,也可以應(yīng)用在減法、乘法等二元非邏輯操作符(不是邏輯值操作符,即不能a &&= 3;)上,如:a *= 3; a -= 4; a |= 34; a >>= 3;等。
除了上面的簡寫外,C++還提供了一種簡寫方式,即a++;,其邏輯上等同于a += 1;。同上,在電腦編程中,加一和減一是經(jīng)常用到的,因此CPU專門提供了兩條指令來進(jìn)行加一和減一操作(轉(zhuǎn)成匯編語言就是Inc和Dec),但速度比直接通過加法或減法指令來執(zhí)行要快得多。為此C++中也就提供了“++”和“—”操作符來對應(yīng)Inc和Dec。所以a++;雖然邏輯上和a = a + 1;等效,實際由于編譯器可能做出的優(yōu)化處理而不同,但還是如上,由于編譯器的智能化,其是有可能看出a = a + 1;可以編譯成Inc指令進(jìn)而即使沒有使用a++;卻也依然可以得到優(yōu)化的代碼,這樣a++;將只剩下簡寫的意義而已。

應(yīng)當(dāng)注意一點,a = 3;這句語句也將返回一個數(shù)字,也就是在a被賦完值后a的值。由于其可以返回數(shù)字,按照《C++從零開始(二)》中所說,“=”就屬于操作符,也就可以如下書寫:

c = 4 + ( a = 3 );


之所以打括號是因為“=”的優(yōu)先級較“+”低,而更常見和正常的應(yīng)用是:c = a = 3;
應(yīng)該注意上面并不是將c和a賦值為3,而是在a被賦值為3后再將a賦值給c,雖然最后結(jié)果和c、a都賦值為3是一樣的,但不應(yīng)該這樣理解。由于a++;表示的就是a += 1;就是a = a + 1;,因此a++;也將返回一個數(shù)字。也由于這個原因,C++又提供了另一個簡寫方式,++a;。
假設(shè)a為1,則a++;將先返回a的值,1,然后再將a的值加一;而++a;先將a的值加一,再返回a的值,2。而a—和—a也是如此,只不過是減一罷了。
上面的變量a按照最上面的變量定義,是float類型的變量,對它使用++操作符并不能得到預(yù)想的優(yōu)化,因為float類型是浮點類型,其是使用IEEE的real*4格式來表示數(shù)字的,而不是二進(jìn)制原碼或補碼,而前面提到的Inc和Dec指令都是出于二進(jìn)制的表示優(yōu)點來進(jìn)行快速增一和減一,所以如果對浮點類型的變量運用“++”操作符,將完全只是簡寫,沒有任何的優(yōu)化效果(當(dāng)然,如果CPU提供了新的指令集,如MMX等,以對real*4格式進(jìn)行快速增一和減一操作,且編譯器支持相應(yīng)指令集,則還是可以產(chǎn)生優(yōu)化效果的)。
賦值操作符的返回值
在進(jìn)一步了解++a和a++的區(qū)別前,先來了解何謂操作符的計算(Evaluate)。操作符就是將給定的數(shù)字做一些處理,然后返回一個數(shù)字。而操作符的計算也就是執(zhí)行操作符的處理,并返回值。前面已經(jīng)知道,操作符是個符號,其一側(cè)或兩側(cè)都可以接數(shù)字,也就是再接其他操作符,而又由于賦值操作符也屬于一種操作符,因此操作符的執(zhí)行順序變得相當(dāng)重要。
對于a + b + c,將先執(zhí)行a + b,再執(zhí)行( a + b ) + c的操作。你可能覺得沒什么,那么如下,假設(shè)a之前為1:

c = ( a *= 2 ) + ( a += 3 );


上句執(zhí)行后a為5。而c = ( a += 3 ) + ( a *= 2 );執(zhí)行后,a就是8了。那么c呢?結(jié)果可能會大大的出乎你的意料。前者的c為10,而后者的c為16。
上面其實是一個障眼法,其中的“+”沒有任何意義,即之所以會從左向右執(zhí)行并不是因為“+”的緣故,而是因為( a *= 2 )和( a += 3 )的優(yōu)先級相同,而按照“()”的計算順序,是從左向右來計算的。但為什么c的值不是預(yù)想的2 + 5和4 + 8呢?因為賦值操作符的返回值的關(guān)系。
賦值操作符返回的數(shù)字不是變量的值,而是變量對應(yīng)的地址。這很重要。前面說過,光寫一個變量名就會返回相應(yīng)變量的值,那是因為變量是一個映射,變量名就等同于一個地址。C++中將數(shù)字看作一個很特殊的操作符,即任何一個數(shù)字都是一個操作符。而地址就和長整型、單精度浮點數(shù)這類一樣,是數(shù)字的一種類型。當(dāng)一個數(shù)字是地址類型時,作為操作符,其沒有要操作的數(shù)字,僅僅返回將此數(shù)字看作地址而標(biāo)識的內(nèi)存中的內(nèi)容(用這個地址的類型來解釋)。地址可以通過多種途徑得到,如上面光寫一個變量名就可以得到其對應(yīng)的地址,而得到的地址的類型也就是相應(yīng)的變量的類型。如果這句話不能理解,在看過下面的類型轉(zhuǎn)換一節(jié)后應(yīng)該就能了解了。
所以前面的c = ( a += 3 ) + ( a *= 2 );,由于“()”的參與改變了優(yōu)先級而先執(zhí)行了兩個賦值操作符,然后兩個賦值操作符都返回a的地址,然后計算“+”的值,分別計算兩邊的數(shù)字——a的地址(a的地址也是一個操作符),也就是已經(jīng)執(zhí)行過兩次賦值操作的a的值,得8,故最后的c為16。而另一個也由于同樣的原因使得c為10。
現(xiàn)在考慮操作符的計算順序。當(dāng)同時出現(xiàn)了幾個優(yōu)先級相同的操作符時,不同的操作符具有不同的計算順序。前面的“()”以及“-”、“*”等這類二元操作符的計算順序都是從左向右計算,而“!”、負(fù)號“-”等前面介紹過的一元操作符都是從右向左計算的,如:!-!!a;,假設(shè)a為3。先計算從左朝右數(shù)第三個“!”的值,導(dǎo)致計算a的地址的值,得3;然后邏輯取反得0,接著再計算第二個“!”的值,邏輯取反后得1,再計算負(fù)號“-”的值,得-1,最后計算第一個“!”的值,得0。

賦值操作符都是從右向左計算的,除了后綴“++”和后綴“—”(即上面的a++和a--)。因此上面的c = a = 3;,因為兩個“=”優(yōu)先級相同,從右向左計算,先計算a = 3的值,返回a對應(yīng)的地址,然后計算返回的地址而得到值3,再計算c = ( a = 3 ),將3寫入c。而不是從左向右計算,即先計算c = a,返回c的地址,然后再計算第二個“=”,將3寫入c,這樣a就沒有被賦值而出現(xiàn)問題。又:

a = 1; c = 2; c *= a += 4;


由于“*=”和“+=”的優(yōu)先級相同,從右向左計算先計算a += 4,得a為5,然后返回a的地址,再計算a的地址得a的值5,計算“*=”以使得c的值為10。
因此按照前面所說,++a將返回a的地址,而a++也因為是賦值操作符而必須返回一個地址,但很明顯地不能是a的地址了,因此編譯器將編寫代碼以從棧中分配一塊和a同樣大小的內(nèi)存,并將a的值復(fù)制到這塊臨時內(nèi)存中,然后返回這塊臨時內(nèi)存的地址。由于這塊臨時內(nèi)存是因為編譯器的需要而分配的,與程序員完全沒有關(guān)系,因此程序員是不應(yīng)該也不能寫這塊臨時內(nèi)存的(因為編譯器負(fù)責(zé)編譯代碼,如果程序員欲訪問這塊內(nèi)存,編譯器將報錯),但可以讀取它的值,這也是返回地址的主要目的。 所以如下的語句沒有問題:

( ++a ) = a += 34;


但( a++ ) = a += 34;就會在編譯時報錯,因為a++返回的地址所標(biāo)識的內(nèi)存只能由編譯器負(fù)責(zé)處理,程序員只能獲得其值而已。
a++的意思是先返回a的值,也就是上面說的臨時內(nèi)存的地址,然后再將變量的值加一。如果同時出現(xiàn)多個a++,那么每個a++都需要分配一塊臨時內(nèi)存(注意前面c = ( a += 3 ) + ( a *= 2 );的說明),那么將有點糟糕,而且a++的意思是先返回a的值,那么到底是什么時候的a的值呢?在VC中,當(dāng)表達(dá)式中出現(xiàn)后綴“++”或后綴“—”時,只分配一塊臨時內(nèi)存,然后所有的后綴“++”或后綴“—”都返回這個臨時內(nèi)存的地址,然后在所有的可以計算的其他操作符的值計算完畢后,再將對應(yīng)變量的值寫入到臨時內(nèi)存中,計算表達(dá)式的值,最后將對應(yīng)變量的值加一或減一。
因此:a = 1; c = ( a++ ) + ( a++ );執(zhí)行后,c的值為2,而a的值為3。而如下:

a = 1; b = 1; c = ( ++a ) + ( a++ ) + ( b *= a++ ) + ( a *= 2 ) + ( a *= a++ );


執(zhí)行時,先分配臨時內(nèi)存,然后由于5個“()”,其計算順序是從左向右,
計算++a的值,返回增一后的a的地址,a的值為2
計算a++的值,返回臨時內(nèi)存的地址,a的值仍為2
計算b *= a++中的a++,返回臨時內(nèi)存的地址,a的值仍為2
計算b *= a++中的“*=”,將a的值寫入臨時內(nèi)存,計算得b的值為2,返回b的地址
計算a *= 2的值,返回a的地址,a的值為4
計算a *= a++中的a++,返回臨時內(nèi)存的地址,a的值仍為4
計算a *= a++中的“*=”,將a的值寫入臨時內(nèi)存,返回a的地址,a的值為16
計算剩下的“+”,為了進(jìn)行計算,將a的值寫入臨時內(nèi)存,得值16 + 16 + 2 + 16 + 16為66,寫入c中
計算三個a++欠下的加一,a最后變?yōu)?9。
上面說了那么多,無非只是想告誡你——在表達(dá)式中運用賦值操作符是不被推崇的。因為其不符合平常的數(shù)學(xué)表達(dá)式的習(xí)慣,且計算順序很容易搞混。如果有多個“++”操作符,最好還是將表達(dá)式分開,否則很容易導(dǎo)致錯誤的計算順序而計算錯誤。并且導(dǎo)致計算順序混亂的還不止上面的a++就完了,為了讓你更加地重視前面的紅字,下面將介紹更令人火大的東西,如果你已經(jīng)同意上面的紅字,則下面這一節(jié)完全可以跳過,其對編程來講可以認(rèn)為根本沒有任何意義(要不是為了寫這篇文章,我都不知道它的存在)。
序列點(Sequence Point)和附加效果(Side Effect)
在計算c = a++時,當(dāng)c的值計算(Evaluate)出來時,a的值也增加了一,a的值加一就是計算前面表達(dá)式的附加效果。有什么問題?它可能影響表達(dá)式的計算結(jié)果。

對于a = 0; b = 1; ( a *= 2 ) && ( b += 2 );,由于兩個“()”優(yōu)先級相同,從左向右計算,計算“*=”而返回a的地址,再計算“+=”而返回b的地址,最后由于a的值為0而返回邏輯假。很正常,但效率低了點。
如果“&&”左邊的數(shù)字已經(jīng)是0了,則不再需要計算右邊的式子。同樣,如果“||”左邊的數(shù)字已經(jīng)非零了,也不需要再計算右邊的數(shù)字。因為“&&”和“||”都是數(shù)學(xué)上的,數(shù)學(xué)上不管先計算加號左邊的值還是右邊的值,結(jié)果都不會改變,因此“&&”和“||”才會做剛才的解釋。這也是C++保證的,既滿足數(shù)學(xué)的定義,又能提供優(yōu)化的途徑(“&&”和“||”右邊的數(shù)字不用計算了)。
因此上面的式子就會被解釋成——如果a在自乘了2后的值為0,則b就不用再自增2了。這很明顯地違背了我們的初衷,認(rèn)為b無論如何都會被自增2的。但是C++卻這樣保證,不僅僅是因為數(shù)學(xué)的定義,還由于代碼生成的優(yōu)化。但是按照操作符的優(yōu)先級進(jìn)行計算,上面的b += 2依舊會被執(zhí)行的(這也正是我們會書寫上面代碼的原因)。為了實現(xiàn)當(dāng)a為0時b += 2不會被計算,C++提出了序列點的概念。
序列點是一些特殊位置,由C++強行定義(C++并未給出序列點的定義,因此不同的編譯器可能給出不同的序列點定義,VC是按照C語言定義的序列點)。當(dāng)在進(jìn)行操作符的計算時,如果遇到序列點,則序列點處的值必須被優(yōu)先計算,以保證一些特殊用途,如上面的保證當(dāng)a為0時不計算b += 2,并且序列點相關(guān)的操作符(如前面的“&&”和“||”)也將被計算完畢,然后才恢復(fù)正常的計算。
“&&”的左邊數(shù)字的計算就是一個序列點,而“||”的左邊數(shù)字的計算也是。C++定義了多個序列點,包括條件語句、函數(shù)參數(shù)等條件下的表達(dá)式計算,在此,不需要具體了解有哪些序列點,只需要知道由于序列點的存在而可能導(dǎo)致賦值操作符的計算出乎意料。下面就來分析一個例子:

a = 0; b = 1; ( a *= 2 ) && ( b += ++a );


按照優(yōu)先級的順序,編譯器發(fā)現(xiàn)要先計算a *= 2,再計算++a,接著“+=”,最后計算“&&”。然后編譯器發(fā)現(xiàn)這個計算過程中,出現(xiàn)了“&&”左邊的數(shù)字這個序列點,其要保證被優(yōu)先計算,這樣就有可能不用計算b += ++a了。所以編譯器先計算“&&”的數(shù)字,通過上面的計算過程,編譯器發(fā)現(xiàn)就要計算a *= 2才能得到“&&”左邊的數(shù)字,因此將先計算a *= 2,返回a的地址,然后計算“&&”左邊的數(shù)字,得a的值為0,因此就不計算b += ++a了。而不是最開始想象的由于優(yōu)先級的關(guān)系先將a加一后再進(jìn)行a的計算,以返回1。所以上面計算完畢后,a為0,b為1,返回0,表示邏輯假。
因此序列點的出現(xiàn)是為了保證一些特殊規(guī)則的出現(xiàn),如上面的“&&”和“||”。再考慮“,”操作符,其操作是計算兩邊的值,然后返回右邊的數(shù)字,即:a, b + 3將返回b + 3的值,但是a依舊會被計算。由于“,”的優(yōu)先級是最低的(但高于前面提到的“數(shù)字”操作符),因此如果a = 3, 4;,那么a將為3而不是4,因為先計算“=”,返回a的地址后再計算“,”。又:

a = 1; b = 0; b = ( a += 2 ) + ( ( a *= 2, b = a - 1 ) && ( c = a ) );


由于“&&”左邊數(shù)字是一個序列點,因此先計算a *= 2, b的值,但根據(jù)“,”的返回值定義,其只返回右邊的數(shù)字,因此不計算a *= 2而直接計算b = a – 1得0,“&&”就返回了,但是a *= 2就沒有被計算而導(dǎo)致a的值依舊為1,這違背了“,”的定義。為了消除這一點(當(dāng)然可能還有其他應(yīng)用“,”的情況),C++也將“,”的左邊數(shù)字定為了序列點,即一定會優(yōu)先執(zhí)行“,”左邊的數(shù)字以保證“,”的定義——計算兩邊的數(shù)字。所以上面就由于“,”左邊數(shù)字這個序列點而導(dǎo)致a *= 2被優(yōu)先執(zhí)行,并導(dǎo)致b為1,因此由于“&&”是序列點且其左邊數(shù)字非零而必須計算完右邊數(shù)字后才恢復(fù)正常優(yōu)先級,而計算c = a,得2,最后才恢復(fù)正常優(yōu)先級順序,執(zhí)行a += 2和“+”。結(jié)果就a為4,c為2,b為5。

所以前面的a = 3, 4;其實就應(yīng)該是編譯器先發(fā)現(xiàn)“,”這個序列點,而發(fā)現(xiàn)要計算“,”左邊的值,必須先計算出a = 3,因此才先計算a = 3以至于感覺序列點好像沒有發(fā)生作用。下面的式子請自行分析,執(zhí)行后a為4,但如果將其中的“,”換成“&&”,a為2。

a = 1; b = ( a *= 2 ) + ( ( a *= 3 ), ( a -= 2 ) );


如果上面你看得很暈,沒關(guān)系,因為上面的內(nèi)容根本可以認(rèn)為毫無意義,寫在這里也只是為了進(jìn)一步向你證明,在表達(dá)式中運用賦值運算符是不好的,即使它可能讓你寫出看起來簡練的語句,但它也使代碼的可維護(hù)性降低。 
類型轉(zhuǎn)換
數(shù)字可以是浮點數(shù)或是整型數(shù)或其他,也就是說數(shù)字是具有類型的。注意《C++從零開始(三)》中對類型的解釋,類型只是說明如何解釋狀態(tài),而在前面已經(jīng)說過,出于方便,使用二進(jìn)制數(shù)來表示狀態(tài),因此可以說類型是用于告訴編譯器如何解釋二進(jìn)制數(shù)的。
所以,一個長整型數(shù)字是告訴編譯器將得到的二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)按照二進(jìn)制補碼的格式來解釋以得到一個數(shù)值,而一個單精度浮點數(shù)就是告訴編譯器將得到的二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)按照IEEE的real*4的格式來解釋以得到一個是小數(shù)的數(shù)值。很明顯,同樣的二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài),按照不同的類型進(jìn)行解釋將得到不同的數(shù)值,那么編譯器如何知道應(yīng)該使用什么類型來進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)的解釋?
前面已經(jīng)說過,數(shù)字是一種很特殊的操作符,其沒有操作數(shù),僅僅返回由其類型而定的二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)(以后為了方便,將“二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)”稱作“二進(jìn)制數(shù)”)。而操作符就是執(zhí)行指令并返回數(shù)字,因此所有的操作符到最后一定執(zhí)行的是返回一個二進(jìn)制數(shù)。這點很重要,對于后面指針的理解有著重要的意義。 
先看15;,這是一條語句,因為15是一個數(shù)字。所以15被認(rèn)為是char類型的數(shù)字(因為其小于128,沒超出char的表示范圍),將返回一個8位長的二進(jìn)制數(shù),此二進(jìn)制數(shù)按照補碼格式編寫,為00001111。
再看15.0f,同上,其由于接了“f”這個后綴而被認(rèn)為是float類型的數(shù)字,將返回一個32位長的二進(jìn)制數(shù),此二進(jìn)制數(shù)按照IEEE的real*4格式編寫,為1000001011100000000000000000000。
雖然上面15和15.0f的數(shù)值相等,但由于是不同的類型導(dǎo)致了使用不同的格式來表示,甚至連表示用的二進(jìn)制數(shù)的長度都不相同。因此如果書寫15.0f == 15;將返回0,表示邏輯假。但實際卻返回1,為什么?
上面既然15和15.0f被表示成完全不同的兩個二進(jìn)制數(shù),但我們又認(rèn)為15和15.0f是相等的,但它們的二進(jìn)制表示不同,怎么辦?將表示15.0f的二進(jìn)制數(shù)用IEEE的real*4格式解釋出15這個數(shù)值,然后再將其按8位二進(jìn)制補碼格式編寫出二進(jìn)制數(shù),再與原來的表示15的二進(jìn)制數(shù)比較。
為了實現(xiàn)上面的操作,C++提供了類型轉(zhuǎn)換操作符——“()”。其看起來和括號操作符一樣,但是格式不同:(<類型名>)<數(shù)字>或<類型名>(<數(shù)字>)。
上面類型轉(zhuǎn)換操作符的<類型名>不是數(shù)字,因此其將不會被操作,而是作為一個參數(shù)來控制其如何操作后面的<數(shù)字>。<類型名>是一個標(biāo)識符,其唯一標(biāo)識一個類型,如char、float等。類型轉(zhuǎn)換操作符的返回值就如其名字所示,將<數(shù)字>按照<類型名>標(biāo)識的類型來解釋,返回類型是<類型名>的數(shù)字。因此,上面的例子我們就需要如下編寫:15 == ( char )15.0f;,現(xiàn)在其就可以返回1,表示邏輯真了。但是即使不寫( char ),前面的語句也返回1。這是編譯器出于方便的緣故而幫我們在15前添加了( float ),所以依然返回1。這被稱作隱式類型轉(zhuǎn)換,在后面說明類的時候,還將提到它。
某個類型可以完全代替另一個類型時,編譯器就會進(jìn)行上面的隱式類型轉(zhuǎn)換,自動添加類型轉(zhuǎn)換操作符。如:char只能表示-128到127的整數(shù),而float很明顯地能夠表示這些數(shù)字,因此編譯器進(jìn)行了隱式類型轉(zhuǎn)換。應(yīng)當(dāng)注意,這個隱式轉(zhuǎn)換是由操作符要求的,即前面的“==”要求兩面的數(shù)字類型一致,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩邊不同,結(jié)果編譯器將char轉(zhuǎn)成float,然后再執(zhí)行“==”的操作。注意:在這種情況下,編譯器總是將較差的類型(如前面的char)轉(zhuǎn)成較好的類型(如前面的float),以保證不會發(fā)生數(shù)值截斷問題。如:-41 == 3543;,左邊是char,右邊是short,由于short相對于char來顯得更優(yōu)(short能完全替代char),故實際為:( short )-41 == 3543;,返回0。而如果是-41 == ( char )3543;,由于char不能表示3543,則3543以補碼轉(zhuǎn)成二進(jìn)制數(shù)0000110111010111,然后取其低8位,而導(dǎo)致高8位的00001101被丟棄,此被稱為截斷。結(jié)果( char )3543的返回值就是類型為char的二進(jìn)制數(shù)11010111,為-41,結(jié)果-41 == ( char )3543;的返回值將為1,表示邏輯真,很明顯地錯誤。因此前面的15 == 15.0f;實際將為( float )15 == 15.0f;。

注意前面之所以會朝好的方向發(fā)展(即char轉(zhuǎn)成float),完全是因為“==”的緣故,其要求這么做。下面考慮“=”:short b = 3543; char a = b;。因為b的值是short類型,而“=”的要求就是一定要將“=”右邊的數(shù)字轉(zhuǎn)成和左邊一樣,這樣才能進(jìn)行正確的內(nèi)存的寫入(簡單地將右邊數(shù)字返回的二進(jìn)制數(shù)復(fù)制到左邊的地址所表示的內(nèi)存中)。因此a將為-41。但是上面是編譯器按照“=”的要求自行進(jìn)行了隱式轉(zhuǎn)換,可能是由于程序員的疏忽而沒有發(fā)現(xiàn)這個錯誤(以為b的值一定在-128到127的范圍內(nèi)),因此編譯器將對上面的情況給出一個警告,說b的值可能被截斷。為了消除編譯器的疑慮,如下:char a = ( char )b;。這樣稱為顯示類型轉(zhuǎn)換,其告訴編譯器——“我知道可能發(fā)生數(shù)據(jù)截斷,但是我保證不會截斷”。因此編譯器將不再發(fā)出警告。但是如下:char a = ( char )3543;,由于編譯器可以肯定3543一定會被截斷而導(dǎo)致錯誤的返回值,因此編譯器將給出警告,說明3543將被截斷,而不管前面的類型轉(zhuǎn)換操作符是否存在。
現(xiàn)在應(yīng)該可以推出——15 + 15.0f;返回的是一個float類型的數(shù)字。因此如果如下:char a = 15 + 15.0f;,編譯器將發(fā)出警告,說數(shù)據(jù)可能被截斷。因此改成如下:char a = ( char )15 + 15.0f;,但類型轉(zhuǎn)換操作符“()”的優(yōu)先級比“+”高,結(jié)果就是15先被轉(zhuǎn)換為char然后再由于“+”的要求而被隱式轉(zhuǎn)成float,最后返回float給“=”而導(dǎo)致編譯器依舊發(fā)出警告。為此,就需要提高“+”的優(yōu)先級,如下:char a = ( char )( 15 + 15.0f );就沒事了(或char( 15 + 15.0f )),其表示我保證15 + 15.0f不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)截斷。
應(yīng)該注意類型轉(zhuǎn)換操作符“()”和前綴“++”、“!”、負(fù)號“-”等的優(yōu)先級一樣,并且是從右向左計算的,因此( char )-34;將會先計算-34的值,然后再計算( char )的值,這也正好符合人的習(xí)慣。

名稱欄目:C++程序入門之——賦值操作符
本文路徑:http://muchs.cn/article32/gjgepc.html

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