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探究C++中指針與數(shù)組運算符優(yōu)先級

 更新時間:2024年10月05日 09:35:50   作者:菲杰克PhyJack  
C++中與指針和數(shù)組相關(guān)的運算符優(yōu)先級,通過實際代碼示例解釋了運算符的左結(jié)合與右結(jié)合方式,以及如何使用圓括號()來改變默認的結(jié)合順序,文章還提供了一個優(yōu)先級表,列出了運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性,幫助讀者更好地理解復雜表達式中運算符的調(diào)用順序

C++中與指針和數(shù)組相關(guān)的運算符優(yōu)先級,通過實際代碼示例解釋了運算符的左結(jié)合與右結(jié)合方式,以及如何使用圓括號()來改變默認的結(jié)合順序,文章還提供了一個優(yōu)先級表,列出了運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性,幫助讀者更好地理解復雜表達式中運算符的調(diào)用順序,特別對于同時存在左結(jié)合和右結(jié)合運算符的情況,給出了詳細的分析和示例,使讀者能夠深入理解運算符優(yōu)先級的實際應用

指針、數(shù)組相關(guān)的運算符優(yōu)先級

下表展示了相關(guān)運算符的優(yōu)先級,有4個級別,同級別內(nèi)的運算符按照結(jié)合性依次調(diào)用。這4類也是所有運算符中優(yōu)先級最高的4檔,其它的運算符優(yōu)先級都比它們低:

優(yōu)先級運算符描述結(jié)合性
1::作用域解析左結(jié)合
2()
[]
.
->
強制運算結(jié)合,函數(shù)形參列表
數(shù)組元素下標訪問
類的成員訪問
類指針的成員訪問
右結(jié)合
3(int)
*
&
強制轉(zhuǎn)換
指針解引用
變量取地址
左結(jié)合
4.*
->*
類的成員函數(shù)指針
類指針的成員函數(shù)指針
左結(jié)合

容易產(chǎn)生困惑的、需要仔細進行優(yōu)先級判斷的往往是一個左結(jié)合加一個右結(jié)合,例如:

  • *ptr[]
  • (int)a()
  • &obj->data
  • obj->*fun()

請記住一個重要方法:當我們需要改變運算符的結(jié)合順序(C++默認的優(yōu)先級不是我們的意愿)時,可以通過添加()來人為強制指定優(yōu)先順序,因為()是除了::以外具有最高優(yōu)先級的一類運算符。

簡單例子:以[]和*為例探討運算符結(jié)合規(guī)律

下面的p1, p2是數(shù)組,p3是指針:

int *p1[2];    // p1是一個數(shù)組,元素個數(shù)為2,每個元素為(int*)
int *(p2[2]);  // 等價于*p2[2],p2是一個數(shù)組
int (*p3)[2];  // p3是一個指針,指向一個int數(shù)組,這個int數(shù)組的元素個數(shù)必須是2!

因此只要記住兩點即可:

  • []的優(yōu)先級高于*:即*p1[2]*(p1[2])等價。
  • 這個優(yōu)先級同時適用于定義語句(*為指針定義符)執(zhí)行語句(*為解引用符)中:
int *p1[2];    // 定義語句:先看[]:p1是一個數(shù)組,元素個數(shù)為2,每個元素為(int*)。等價于*(p1[2])
int (*p2)[2];  // 定義語句:先看*: p2是一個指針,指向一個int數(shù)組,這個int數(shù)組的元素個數(shù)必須是2!
cout << "*p1[0] = " << *p1[0] << endl;     // 執(zhí)行語句:先看[]:先取第0個元素,再解引用。等價于*(p1[0])
cout << "(*p2)[0] = " << (*p2)[0] << endl; // 執(zhí)行語句:先看*:先解引用,再取第0個元素

完整示例:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){	
	// []的優(yōu)先級高于*,因此下面的p1是數(shù)組,p2是指針:
	int *p1[2];    // p1是一個數(shù)組,元素個數(shù)為2,每個元素為(int*)。等價于*(p1[2])
	int (*p2)[2];  // p2是一個指針,指向一個int數(shù)組,這個int數(shù)組的元素個數(shù)必須是2!
	int a = 1, b = 2;
	int c[2] = {4,5};
	p1[0] = &a;
	p1[1] = &b;
	p2 = &c;
	cout << "*p1[0] = " << *p1[0] << endl;
	cout << "*p1[1] = " << *p1[1] << endl;
	cout << "*(p1[0]) = " << *(p1[0]) << endl;  // 與上面兩條等價
	cout << "*(p1[1]) = " << *(p1[1]) << endl;
	cout << "(*p2)[0] = " << (*p2)[0] << endl;  
	cout << "(*p2)[1] = " << (*p2)[1] << endl;
	
	return 0;
}

輸出:

*p1[0] = 1
*p1[1] = 2
*(p1[0]) = 1
*(p1[1]) = 2
(*p2)[0] = 4
(*p2)[1] = 5

復雜例子:探討當左結(jié)合和右結(jié)合運算符同時存在時如何界定優(yōu)先級

下面的例子比較復雜,需要耐心仔細閱讀和體會。如果這個例子能搞清楚,那么相信你對運算符優(yōu)先級的理解將會上升一個檔次。

這個例子研究了當左結(jié)合和右結(jié)合運算符同時存在時的結(jié)合順序,同時也演示了可以使用()強制人為指定結(jié)合順序:

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Student{
public:
	Student(string name, int id):_name(name),_id(id){}
	void printInfo(){
		cout << "I am a student. My name is " << _name << ". My id is " << _id << endl;
	}
	void operator()(){
		printInfo();
	}
protected:
	string _name;
	int _id;
};

class Student2 : public Student{
public:
	Student2(string name, int id):Student(name, id){}
	void printInfo(){
		cout << "I am a super Student!!! " << endl;
	}
	void operator()(){
		cout << "I am Student2!!!" << endl;
	}
};

struct StudentWrapper{
	Student* _ps;
	StudentWrapper(Student* ps):_ps(ps){}
	Student* operator()(){return _ps;}
};

int main(){	
	// .和(), ->和()平級:從左向右
	cout << "-----------------1------------------" << endl;
	Student s1("Bob",101), s2("Jack", 102);
	Student *ps1 = new Student("Eric",103);
	s1.printInfo();
	s2.printInfo();
	ps1->printInfo();

	// .高于*:先結(jié)合.
	cout << "-----------------2------------------" << endl;
	// 下面這條語句報錯:先調(diào)用.printInfo(),再*,因此會報錯
	// *ps1.printInfo();  // error: request for member 'printInfo' in 'ps1'
	(*ps1).printInfo(); 
			
	// .和()高于*:先結(jié)合()和.(從右向左),最后結(jié)合*
	cout << "-----------------3------------------" << endl;
	StudentWrapper sw(ps1);
	// 下面這條語句報錯:先結(jié)合sw(),再結(jié)合.printInfo(),最后結(jié)合*,因此會報錯
	// *sw().printInfo(); // error: request for member 'printInfo' in 'sw.StudentWrapper::operator()()'
	(*sw()).printInfo(); // correct:先sw(),再*sw(),再(*sw()).printInfo()
	// 下面這條語句報錯:先結(jié)合sw(),再結(jié)合(),最后結(jié)合*,因此會報錯
	// *sw()(); // error: expression cannot be used as a function
	(*sw())(); // correct:先sw(),再*sw(),再(*sw())()

	// (int)和()/[]:先結(jié)合()和[],再強轉(zhuǎn)
	cout << "-----------------4------------------" << endl;
	Student2 ss("Alice", 999), sss("Jason", 998), ssArray[2] = {ss, sss};
	ss();   // 調(diào)用Student2::operator()
	// 下面這條語句報錯,因為會先結(jié)合ss(),再強制轉(zhuǎn)換
	// (Student)ss(); // error: invalid use of void expression
	((Student)ss)(); // correct: 調(diào)用Student::operator()
	// 下面這條語句報錯,因為會先結(jié)合ssArray[0], 再ssArray[0](),再強制轉(zhuǎn)換
	// (Student)ssArray[0](); // error: invalid use of void expression
	((Student)ssArray[1])(); // correct:將ssArray[1]強制轉(zhuǎn)換為Student類型后,調(diào)用其()方法

	// ()高于.*和->*:先結(jié)合()
	cout << "-----------------5------------------" << endl;
	void (Student::*fp)();
	fp = Student::printInfo;
	// s1.*fp();   // error: must use '.*' or '->*' to call pointer-to-member function in 'fp (...)'
	(s1.*fp)();
	(s2.*fp)();
	// ps1->*fp(); // error: must use '.*' or '->*' to call pointer-to-member function in 'fp (...)'
	(ps1->*fp)(); 
	
	// (int)高于.*和->*:先結(jié)合(int)
	cout << "-----------------6------------------" << endl;
	Student2 *ssp = &sss;   // Jason
	void (Student2::*fp2)();
	fp2 = Student2::printInfo;
	(ss.*fp2)();
	((Student)ss.*fp)();  // 先將ss強轉(zhuǎn)為Student,然后調(diào)用Student::printInfo(),注意是.*fp而不是.*fp2
	((Student*)ssp->*fp)();  // 先將ssp強轉(zhuǎn)為Student*,然后調(diào)用Student::printInfo(),注意是.*fp而不是.*fp2

	// *高于.*和->*:先結(jié)合*
	cout << "-----------------7------------------" << endl;
	(*ssp.*fp2)();   // 先*ssp,再.*fp2
	Student2 **sspp = &ssp;
	(*sspp->*fp2)(); // 先*sspp,再->*fp2
	
	delete ps1;
	return 0;
}

輸出:

-----------------1------------------
I am a student. My name is Bob. My id is 101
I am a student. My name is Jack. My id is 102
I am a student. My name is Eric. My id is 103
-----------------2------------------
I am a student. My name is Eric. My id is 103
-----------------3------------------
I am a student. My name is Eric. My id is 103
I am a student. My name is Eric. My id is 103
-----------------4------------------
I am Student2!!!
I am a student. My name is Alice. My id is 999
I am a student. My name is Jason. My id is 998
-----------------5------------------
I am a student. My name is Bob. My id is 101
I am a student. My name is Jack. My id is 102
I am a student. My name is Eric. My id is 103
-----------------6------------------
I am a super Student!!!
I am a student. My name is Alice. My id is 999
I am a student. My name is Jason. My id is 998
-----------------7------------------
I am a super Student!!!
I am a super Student!!!

到此這篇關(guān)于探究C++中指針與數(shù)組運算符優(yōu)先級的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++指針和數(shù)組運算符優(yōu)先級內(nèi)容請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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