C++算術(shù)運(yùn)算符與類型轉(zhuǎn)換
1、算術(shù)運(yùn)算符
C++當(dāng)中提供5種基礎(chǔ)的算術(shù)運(yùn)算符:加法
、減法
、乘法
、除法
和取模
。
我們來看下代碼:
int a = 10, b = 3; cout << a + b << endl; // 13 cout << a - b << endl; // 7 cout << a * b << endl; // 30 cout << a / b << endl; // 3 cout << a % b << endl; // 1
前面三個(gè)都非常簡(jiǎn)單,著重講下最后兩種。
對(duì)于除法來說,我們要注意的是它是區(qū)分類型的。當(dāng)我們的除數(shù)和被除數(shù)都是整數(shù)的時(shí)候,得到的結(jié)果也會(huì)是一個(gè)整數(shù)。所以10 ➗ 3
得到的結(jié)果就是3,它的小數(shù)部分會(huì)被拋棄。想要得到小數(shù)結(jié)果,只需要除數(shù)或者被除數(shù)當(dāng)中有一個(gè)是浮點(diǎn)型即可。
取模運(yùn)算符求的就是一個(gè)數(shù)除以另外一個(gè)數(shù)之后的余數(shù)。這里要注意,在其他語言當(dāng)中并沒有對(duì)取模運(yùn)算的限制,而在C++當(dāng)中,嚴(yán)格限制了取模運(yùn)算的對(duì)象只能是整數(shù)。
否則編譯的時(shí)候會(huì)報(bào)錯(cuò):
2、優(yōu)先級(jí)
C++當(dāng)中算術(shù)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和我們從小數(shù)學(xué)課本里是一樣的,先乘除再加減。
如:
3 + 4 * 5; // 23 120 / 4 * 5; // 150 20 * 5 + 4 * 6; // 124
即當(dāng)乘除法和加減法同時(shí)出現(xiàn)時(shí),先算乘除后算加減。如果有多個(gè)運(yùn)算符同樣優(yōu)先級(jí),那么先左后右。
3、類型轉(zhuǎn)換
前面說了,同樣是除法,根據(jù)除數(shù)和被除數(shù)類型的不同,得到的結(jié)果也不同。這樣固然非常靈活,但是除了更加復(fù)雜給學(xué)習(xí)、使用者帶來負(fù)擔(dān)之外,也會(huì)使得計(jì)算機(jī)的操作更加復(fù)雜。
比如我們一共有11種整型和3種浮點(diǎn)型,那么我們?cè)谟?jì)算的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)大量不同的情況。比如short + short
,short + int
,short + double
等等,那么編譯器就需要對(duì)這么多種情況都進(jìn)行處理,這顯然是非常麻煩的。為了解決這個(gè)問題,C++會(huì)自動(dòng)執(zhí)行許多類型轉(zhuǎn)換。
下面我們對(duì)這些情況進(jìn)行一一討論。
初始化和賦值時(shí)的轉(zhuǎn)換
當(dāng)我們對(duì)某個(gè)值進(jìn)行初始化或者賦值的時(shí)候,C++會(huì)自動(dòng)將賦予的值轉(zhuǎn)化成接收者的類型。
比如:
float a = 3.5f; double b = a;
在上面這個(gè)例子當(dāng)中,我們將一個(gè)float
類型的變量a賦值給了double
類型的b。那么編譯器會(huì)將a的值拓展成64位的double再賦值給b。也就是說不會(huì)影響b的類型。
這樣將長(zhǎng)度更短的變量轉(zhuǎn)化成更長(zhǎng)變量的類型轉(zhuǎn)換除了多占用一點(diǎn)內(nèi)存之外,不會(huì)導(dǎo)致什么問題。但反向操作可能就會(huì)出錯(cuò),
比如:
long long a = 0x3f3f3f3f3f3f3f; int b = a;
在上面的例子當(dāng)中,我們將一個(gè)long long
賦值給了int,由于a的數(shù)值非常大超過了int
能夠承載的范圍,進(jìn)行這樣的賦值之后,編譯器并不會(huì)報(bào)錯(cuò)(甚至不會(huì)有警告),但將會(huì)導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤。b變量將不可能再和a變量相等。
再比如將float
變量賦值給int
的時(shí)候,同樣也會(huì)有類似的問題,所以在進(jìn)行賦值的時(shí)候,當(dāng)兩個(gè)變量的類型不同時(shí),千萬要當(dāng)心。
使用花括號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換
這是C++ 11
的新特性,使用大括號(hào)進(jìn)行初始化,這種操作被稱為列表初始化。
這種方式的好處和壞處都很明顯,好處是它不允許變量長(zhǎng)度縮窄的情況,壞處則是又增加了學(xué)習(xí)的成本。例如,不允許將浮點(diǎn)型轉(zhuǎn)換成整型。在不同的整型之間以及整型轉(zhuǎn)化成浮點(diǎn)型的操作可能被允許,取決于編譯器知道目標(biāo)變量能夠正確地存儲(chǔ)賦給它的值。比如可以將int類型賦值給long
,因?yàn)?code>long總是至少與int
一樣長(zhǎng),反向操作則會(huì)被禁止。
int a = 0x3f3f3f3f; long b = {a}; // 允許 long a = 0x3f3f3f3f; int b = {a}; // 禁止
關(guān)于列表初始化,C++ primer
當(dāng)中還列舉了一個(gè)非常有意思的case
:
const int x = 55; char c = {x}; // 允許 int x = 55; char c = {x}; // 禁止 const int x = 1255; char c = {x}; // 禁止 const int x = 1255; char c = x; // 允許會(huì)警告
這是為什么呢?因?yàn)槲覀兗恿?code>const修飾之后,編譯器就明確知道了x的值,就等于55,它在char
類型的范圍內(nèi),所以允許將它轉(zhuǎn)化成char
。如果不加const
,那么在編譯器看來x是一個(gè)int型的變量,它的范圍要大于char
,所以會(huì)禁止。即使我們加了const
修飾,如果x的值過大,超過char
的范圍,也同樣會(huì)被禁止。
4、表達(dá)式中轉(zhuǎn)換
當(dāng)一個(gè)表達(dá)式當(dāng)中出現(xiàn)多個(gè)變量類型的時(shí)候,C++也會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于可能涉及的情況非常多,使得這個(gè)轉(zhuǎn)換的規(guī)則也會(huì)比較復(fù)雜。
表達(dá)式時(shí)C++
會(huì)將bool
、char
、unsigned char
、signed char
和short
全部轉(zhuǎn)換為int
對(duì)于bool
類型來說,true
會(huì)被轉(zhuǎn)化成1,false
轉(zhuǎn)換成0,其他類型的轉(zhuǎn)換應(yīng)該都很好理解,都是將范圍更小的變量轉(zhuǎn)化成范圍更大的int
,這種轉(zhuǎn)換稱作整型提升。因?yàn)橥ǔnt類型都是計(jì)算機(jī)最自然的類型,也意味著計(jì)算機(jī)在處理int的時(shí)候,處理的速度最快。
將不同類型進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)候,也會(huì)做一些轉(zhuǎn)換。比如將int
和float
相加的時(shí)候,由于涉及到兩種類型,其中范圍較小的那個(gè)會(huì)被轉(zhuǎn)換成較大的類型。比如如果我們計(jì)算9.0 / 5,那么編譯器會(huì)先將5轉(zhuǎn)化成5.0,再進(jìn)行除法運(yùn)算,這樣得到的結(jié)果自然也是一個(gè)double
。
C++11的規(guī)范中除了一個(gè)類型轉(zhuǎn)換的校驗(yàn)表,我們可以參考一下校驗(yàn)表理解一下類型轉(zhuǎn)換的過程。
- 如果有一個(gè)數(shù)類型是
long double
,則將另外一個(gè)數(shù)也轉(zhuǎn)成long double
- 否則,如果有一個(gè)數(shù)類型是
double
,則將另外一個(gè)數(shù)也轉(zhuǎn)成double
- 否則,如果有一個(gè)數(shù)類型是
float
,則將另外一個(gè)數(shù)也轉(zhuǎn)成float
- 否則說明所有操作數(shù)都是整數(shù),執(zhí)行整型提升
5、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
C++當(dāng)中允許開發(fā)者手動(dòng)強(qiáng)制對(duì)變量的類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換,這也是C++
的設(shè)計(jì)思路,規(guī)則嚴(yán)謹(jǐn),但也允許推翻規(guī)則追求靈活度。
強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的方式有兩種寫法:
int a; (long) a; long (a);
這兩行代碼都是將一個(gè)int
型的a
轉(zhuǎn)換成long
型的,上面的是C語言的寫法,底下一行是C++的寫法。
還有一點(diǎn)要注意就是轉(zhuǎn)換的順序,我們來看一個(gè)例子:
int a = 11.99 + 19.99; cout << a << endl; int b = int(11.99) + int(19.99); cout << b << endl;
在這段代碼當(dāng)中a和b輸出的結(jié)果是不同的,a輸出的結(jié)果是31,而b是30。
這是因?yàn)榈谝恍写a是先計(jì)算的加法,得到31.98
,再通過類型轉(zhuǎn)換將31.98轉(zhuǎn)換成int。對(duì)于浮點(diǎn)數(shù)向整型的轉(zhuǎn)換,C++會(huì)直接抹掉小數(shù)部分,所以得到的結(jié)果是31。而第二行代碼當(dāng)中,我們是先進(jìn)行的類型轉(zhuǎn)換,11.99和19.99分別被轉(zhuǎn)換成了11和19,相加得到的結(jié)果也就是30了。
這里的一點(diǎn)差別很多新人經(jīng)常踩坑,千萬注意。
到此這篇關(guān)于C++算術(shù)運(yùn)算符與類型轉(zhuǎn)換的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++算術(shù)運(yùn)算符與類型轉(zhuǎn)換內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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