知识点

C运算符优先级

6 分钟阅读

定义

C的表分15级，同一行的运算符优先级相同。判定规则与Python一致：优先级高的先结合，同一优先级按结合方向分组。但两级之间的分界不同，C把按位运算放在比较之下，这是最容易误判的一处。

优先级	运算符	结合性	描述与示例
1	`()` `[]` `->` `.` `++` `--`（后缀）	左到右	函数调用、数组下标、成员访问、后缀自增自减
2	`!` `~` `++` `--`（前缀） `+` `-`（一元） `*` `&` `(type)` `sizeof`	右到左	单目运算符。`p++` 等价于 `(p++)`：先取值，再让指针自增
3	`*` `/` `%`	左到右	乘、除、取模。`5 / 2`得`2`，整数除法截断
4	`+` `-`	左到右	加、减
5	`<<` `>>`	左到右	移位
6	`<` `<=` `>` `>=`	左到右	关系运算
7	`==` `!=`	左到右	等于、不等于。`if (a = b)` 是赋值表达式，不是比较
8	`&`	左到右	按位与
9	`^`	左到右	按位异或
10	`\|`	左到右	按位或
11	`&&`	左到右	逻辑与，短路。优先级低于按位与 `&`
12	`\|\|`	左到右	逻辑或，短路
13	`?:`	右到左	三目运算符
14	`=` `+=` `-=` `*=` `/=` `%=` `<<=` `>>=` `&=` `^=` `\|=`	右到左	赋值
15	`,`	左到右	逗号运算符，值取最后一个表达式

性质

结合方向

C中只有单目运算符、三目运算符和赋值运算符右结合，其余左结合：

a = b = c等价于a = (b = c)，赋值从右往左串起来；
a ? b : c ? d : e等价于a ? b : (c ? d : e)；
i = 2, i + 3先执行i = 2，整个表达式的值是i + 3。

经典陷阱

*p++ 与 (*p)++ 的效果

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void) {
4
    int a[3] = {1, 2, 3};
5
    int *p = a;
6

7
    int x = *p++;     /* x = 1，p移到a[1] */
8
    int y = (*p)++;   /* y = 2，a[1] 变成3，p不动 */
9
    printf("%d %d %d %d\n", x, y, a[0], a[1]);   /* 1 2 1 3 */
10
    return 0;
11
}

第一行移动的是指针，第二行修改的是数据。读这类表达式时，先按优先级补出括号，再判断动的是地址还是值。

a & b == c的分组

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(void) {
4
    int a = 6, b = 3, c = 2;
5

6
    printf("%d\n", a & b == c);      /* 6 & (3 == 2) = 6 & 0 = 0 */
7
    printf("%d\n", (a & b) == c);    /* (6 & 3) == 2，即2 == 2，得1 */
8
    return 0;
9
}

两个表达式只差括号，结果一个是0、一个是1。位运算与比较同时出现时，按本意加括号。

探索

自增改变指针还是指向的值？

比较 *p++ 与 (*p)++ 对指针和数组元素的影响。

正在准备演示…

题集

练习

int a = 6, b = 3, c = 2; 时，表达式a & b == c的值是。
参考解答
比较先算，3 == 2为0，再算6 & 0，结果为0。本意若是 (a & b) == c，要自己加括号。
int a[3] = {1, 2, 3}; int *p = a; int x = *p++; 之后，x的值是，*p的值是。
参考解答
*p++ 等价于 *(p++)：先取a[0] 的值给x，再把p移到a[1]，所以 *p是2。
int a = 5; if (a = 0) { /* 分支 */ } 中条件的结果是：
选择答案
A
值为0，条件为假，不进入分支
B
值为5，条件为真，进入分支
C
编译错误，赋值不能出现在条件里
D
未定义行为
参考解答
赋值表达式把0赋给a，整个表达式的值就是0，因此条件为假。C允许赋值出现在条件中，编译器通常只警告；比较应写a == 0。
int i = 0; 之后，表达式i = 2, i + 3的值是。
参考解答
逗号运算符的优先级最低，先执行i = 2，再求i + 3，整个表达式的值取最后一个，即5。
表达式0 ? 1 : 2 ? 3 : 4的值是。
参考解答
三目运算符右结合，等价于0 ? 1 : (2 ? 3 : 4)。条件0为假，取后一支；内层条件2为真，取3。
在32位int的平台上，-7 / 2的值是。
参考解答
C的整数除法向零截断，商的整数部分是 $-3$ 。同样的式子写成Python的 -7 // 2，结果是 $-4$ ，因为Python向下取整。