C++程序设计教程4

08:52:351C++程序设计教程(第二版)第四章计算表达Chapter4

ComputationalExpressing清华大学出版社钱能08:52:352计算表达：表达计算使用一系列操作，它依赖于特定语言的操作符功能,关乎数据类型的内在特性,故计算表达目的在于深入剖析数据类型对于编程的影响，从而准确使用操作符学习方法：

1.掌握操作符的功能和相互关系（优先级和结合性）

2.针对内部数据类型，对一些典型的操作中的典型问题留下深刻印象08:52:353第四章内容

名词解释(NameExplainations)

算术运算问题(ArithmeticProblems)

相容类型的转换(CastCampatibleType)

关系与逻辑操作(Relation&LogicOperations)

位操作(BitOperations)

增量操作(IncrementOperations)

表达式副作用(Expression’sSideEffects)

08:52:3541.操作符(Operators)单目操作符：在一个操作数上施加的操作，如：-3双目操作符：在二个操作数上施加的操作，如：５-３故有些操作符既是单目操作符，又是双目操作符表达式：若干个操作数和操作符按语法规则构成的操作，如：

a=-3-5+6*7/-8逗号表达式值为最后一个子表达式的值，但求值过程是从左至右逐项进行的。例如：D=(a=2,b=a+5,a*b);//d的值为1408:52:355左值和右值左值和右值是相对于赋值表达式而言的。左值表达式不但具有空间实体，还具有读写访问权。右值可以是不占据内存空间的临时量或字面值，可以是不具有写入权的空间实体。08:52:356例如：Constintb=5;A=b+2;B=a+2;//错：b拥有空间但无写入权(a=4)+=28;//(a=4)为左值08:52:35708:52:358优先级：表达式中多个操作符的执行顺序的规定性，如:

*x++;

//先做x++

结合性：同级操作符的执行顺序的规定性，如：

a=b=6;//先做b=608:52:359２.算术运算问题(ArithmeticProblems)整型数表示范围有限，如：

１＋２＋３＋．．．＋１００００不能用整型变量累计的一般循环方法来解:intsum=0;for(inti=1;i<=10000;++i)sum+=i;cout<<sum<<“\n”;08:52:3510整型数的周而复始性，如：

unsignedinta=2000000000;unsignedintb=3000000000;cout<<a+b<<“\n”;

结果为:705032704//取模232而得

超过表示范围的整型数不是报错，而是表示成一个去掉进位后的余数08:52:3511中间结果溢出导致计算错误，如：

inta=100000;

intb=100000;

intc=1000;cout<<a*b/c<<"\n";cout<<a*(b/c)<<"\n";

结果为：

14100651000000008:52:3512浮点数的精度和有效位影响比较的正确性，如：

floatf1=7.123456789;floatf2=7.123456785;cout<<(f1！=f2?“notsame\n”:“same\n”);floatg=1.0/3.0;doubled=1.0/3.0;cout<<(g==d?“same\n”:“same\n”);结果为：samenotsame08:52:3513浮点数计算的近似性使精确性比较失败，如：

doubled1=123456789.9*9;doubled2=1111111109.1;if(d1!=d2)cout<<“Notsame\n”;elsecout<<“Same\n”;if(abs(d1-d2)<1e-05)cout<<“Same\n”;elsecout<<“Notsame\n”;结果为：NotsameSame结论：使用浮点数进行相等和不想等比较的操作通常是有问题的。浮点数的相等比较，一般总是使用两者相减的值是否落在0的临域中来判断的。----即小于10的负几次方。08:52:351408:52:35153.相容类型转换(CastCompatibleType

)

隐式转换：整型和浮点型都是数值型，所以它们是相容类型．指针与整型不相容，如：

7.0/3=7.0/3.0//将３隐式转换成浮点

=2.33333333…inta=‘a’+3;inta=9;int*ap=&a;3+ap//错08:52:3516从表达能力弱的类型到强的类型的转换是安全的，反之，会引起精度丢失．如：

floatf=7.0/3;//doublefloatinta=7.0/3;//doubleintcout.precision(9);cout<<fixed<<7.0/3<<“\n”;cout<<f<<“\n”<<a<<“\n”;

结果为：

2.3333333332.333333254208:52:3517可以用显式转换的方法，人为控制运算在一定的数据类型下工作，如：

doubled=sqrt(123456.0);inta=static_cast<int>(d)*8+5;intb=d*8+5;//隐式转换为浮点cout<<a<<“\n”<<b<<“\n”;A=2000000000;B=1000000000;intc=(static_cast<double>(a)+b)/2;Cout<<a+b<<endl<<c<<endl;结果为：28132815-12949672961500000000static_cast<type>显式转换采用显式转换的第一个目的是为了维护整型数运算的一致性。另一个目的是为了得到正确的计算结果。08:52:351808:52:35194.关系与逻辑操作(Relations&LogicOperations

)=与==的区别intx=9;X=(x==9);//因为相等，值为1赋值给x，赋值表达式的值为1x=9;//赋值表达式的值为9X=(x==0);//因为不相等，值为0赋给x,赋值表达式的值为0注：赋值表达式也具有值，它的值就是所赋的值。逻辑表达式的值为0或1.08:52:35204.关系与逻辑操作(Relations&LogicOperations

)=与==的区别intx=9;if(x==0)cout<<“test1ok\n”;if(x=5)cout<<“test2ok\n”;if(x=0)cout<<“test3ok\n”;结果为：test2ok注：赋值表达式也具有值，它的值就是锁赋的值。逻辑表达式的值为0或1.08:52:3521!=是操作符，=!不是操作符

intx=3;if(x!=9)cout<<“not9\n”;if(x=!9)cout<<“xisfalse\n”;条件表达式(x!=0)与(x)等同

intx=3;if(x!=0)cout<<x;if(x)cout<<x;08:52:3522不等式连写的错误:

inta=-1,b=0,c=1;if(a<b<c)cout<<“ok1\n”;if(a<b&&b<c)cout<<“ok2\n”;结果为：

ok2

08:52:3523短路求值的妙用:

1、避免除0的恶果

if(b&&a/b>2)cout<<“ok\n”;2、

避免不必要的求值

if(a==0||b=func())cout<<”useless\n”;08:52:35245.位操作(BitOperations)

左移操作<<将整数最高位挤掉，在右端补0。如：

inta=12;//a为：00000000000000000000000000001100a=a<<1;//a为：0000000000000000000000000001100008:52:3525右移操作>>在整数的高位挤一个0或1进去（有符号数挤符号位，无符号数挤０），而整数最低位被挤掉。如：

shortinta=-2;//1111111111111110a=a>>1;//a=-1即1111111111111111unsignedshortintb=65535;//1111111111111111b=b>>1;//b=32767即011111111111111108:52:3526位与操作&将两个操作数每一位做与操作，如：

inta=12;//a为：00000000000000000000000000001100intb=6;//b为：00000000000000000000000000000110//a&b为：00000000000000000000000000000100intcbit=a&b;intclogic=a&&b;cout<<cbit<<“\n”<<clogic<<“\n”;

结果为：(比较&与&&的区别)4108:52:3527位或操作|将两个操作数每一位做或操作，如：

inta=12;//a为：00000000000000000000000000001100

intb=6;//b为：00000000000000000000000000000110//a|b为：00000000000000000000000000001110

intcbit=a|b;

intclogic=a||b;cout<<cbit<<“\n”<<clogic<<“\n”;

结果为：(比较|与||的区别)14108:52:3528６.增量操作(IncrementOperations)

前增量与后增量：前增量可以当左值。

constintd=8;d++;//错:d不是左值

3++;//错:3不是左值

inta=3,x=3,b,c;

b=++a;//a的前增量操作，使b为4c=x++;//x的后增量操作，使c为3a++-=2;//错:a++不是左值

++a+=5;//ok:++a是左值且a最后为9++a++;//错:先做a++，而a++不是左值08:52:3529编译的贪吃特征：

inta=3,b=5,c;c=a++b;//错:理解为a++bc=a+++b;//ok:a+++bc=a++++b;//错:理解为a++++bc=a+++++b;//错:理解为a+++++b08:52:3530指针的增量操作：chars1[10],s2[]=“hello”;char*p1=s1,*p2=s2;while(*p1++=*p2++);等价于下列操作序列：while(*p2){*p1=*p2;p1++;p2++;}*p1=0;12301661230082HelloHelp1p208:52:35317.表达式副作用(Expression’sSideEffects)

表达式的值