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C++之Primer算術(shù)運(yùn)算符詳解

更新時(shí)間：2025年03月19日 09:03:43 作者：c-c-developer

這篇文章主要介紹了C++之Primer算術(shù)運(yùn)算符方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

算術(shù)運(yùn)算符

表算術(shù)運(yùn)算符(左結(jié)合律)

運(yùn)算符	功能	用法
十	一元正號(hào)	+ expr
一	一元負(fù)號(hào)	- expr
*	乘法	expr * expr
/	除法	expr / expr
%	求余	expr % expr
+	加法	expr + expr
一	減法	expr - expr

表按照運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)將其分組。一元運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)最高，接下來(lái)是乘法和除法，優(yōu)先級(jí)最低的是加法和減法。優(yōu)先級(jí)高的運(yùn)算符比優(yōu)先級(jí)低的運(yùn)算符組合得更緊密。上面的所有運(yùn)算符都滿足左結(jié)合律，意味著當(dāng)優(yōu)先級(jí)相同時(shí)按照從左向右的順序進(jìn)行組合。

除非另做特殊說(shuō)明，算術(shù)運(yùn)算符都能作用于任意算術(shù)類型以及任意能轉(zhuǎn)換為算術(shù)類型的類型。算術(shù)運(yùn)算符的運(yùn)算對(duì)象和求值結(jié)果都是右值。在表達(dá)式求值之前，小整數(shù)類型的運(yùn)算對(duì)象被提升成較大的整數(shù)類型，所有運(yùn)算對(duì)象最終會(huì)轉(zhuǎn)換成同一類型。

一元正號(hào)運(yùn)算符、加法運(yùn)算符和減法運(yùn)算符都能作用于指針。己經(jīng)介紹過二元加法和減法運(yùn)算符作用于指針的情況。當(dāng)一元正號(hào)運(yùn)算符作用于一個(gè)指針或者算術(shù)值時(shí)，返回運(yùn)算對(duì)象值的一個(gè)(提升后的）副本。

一元負(fù)號(hào)運(yùn)算符對(duì)運(yùn)算對(duì)象值取負(fù)后

返回其(提升后的)副本：

int i = 1024;
int k = -i; //k是-1024
bool b= true;
bool b2 = -b; //b2是true

布爾值不應(yīng)該參與運(yùn)算，-b就是一個(gè)很好的例子。

對(duì)大多數(shù)運(yùn)算符來(lái)說(shuō)，布爾類型的運(yùn)算對(duì)象將被提升為int類型。如上所示，布爾變量b的值為真，參與運(yùn)算時(shí)將被提升成整數(shù)值1，對(duì)它求負(fù)后的結(jié)果是-1。將-1再轉(zhuǎn)換回布爾值并將其作為b2的初始值，顯然這個(gè)初始值不等于0，轉(zhuǎn)換成布爾值后應(yīng)該為1。所以，b2的值是真！

提示：溢出和其他算術(shù)運(yùn)算異常

算術(shù)表達(dá)式有可能產(chǎn)生未定義的結(jié)果。一部分原固是數(shù)學(xué)性質(zhì)本身:例如除數(shù)是0的情況;另外一部分則源于計(jì)算機(jī)的特點(diǎn):例如溢出，當(dāng)計(jì)算的結(jié)樞超出試類型所能表示的范國(guó)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溢出。
假設(shè)某個(gè)機(jī)器的short類型占16位，則最大的shot敏值是32767。在這樣一臺(tái)機(jī)器上，下面的復(fù)合賦值語(yǔ)句將產(chǎn)生溢出：

short short_value=32767; //如果short類型占16位，則能表示的最大值是 32767
short_value+=1; //該計(jì)算導(dǎo)致溢出
cout << “short_value:“ <<short_value<<endl;

給short_value賦值的語(yǔ)句是未定義的，這是因?yàn)楸硎疽粋€(gè)帶符號(hào)數(shù)32768需要17位，但是short類型只有16位。很多系統(tǒng)在編譯和運(yùn)行時(shí)都不報(bào)溢出錯(cuò)誤;像其他未定義的行為一樣，溢出的結(jié)果是不可預(yù)知的。

在我們的系統(tǒng)中，程序的輸出結(jié)果是

short_value : -32768
該值發(fā)生了“環(huán)繞(wrapped around)，符號(hào)位本來(lái)是0，由于溢出被故成了1，于是結(jié)果變成一個(gè)負(fù)值。在別的系統(tǒng)中也許會(huì)有其他結(jié)果，程序的行為可能不同甚至直接崩潰。

當(dāng)作用于算術(shù)類型的對(duì)象時(shí)，算術(shù)運(yùn)算符+、~、*、/的含義分別是加法、減法、乘法和除法。整數(shù)相除結(jié)果還是整數(shù)，也就是說(shuō)，如果商含有小數(shù)部分，直接棄除：

int ival = 21/6;//ival1是3，結(jié)果進(jìn)行了刪節(jié)，余數(shù)被拋棄掉了
int ival2 = 21/7;// ival2是3，沒有余數(shù)，結(jié)果是整數(shù)值

運(yùn)算符%俗稱“取余“或“取模“運(yùn)算符，負(fù)責(zé)計(jì)算兩個(gè)整數(shù)相除所得的余數(shù)，參與取余運(yùn)算的運(yùn)算對(duì)象必須是整數(shù)類型：

int ival = 42;
double dval=3.14;
ival % 12; //正確:結(jié)果是6
ival % dval;//錯(cuò)誤:運(yùn)算對(duì)象是浮點(diǎn)類型

在除法運(yùn)算中，如果兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象的符號(hào)相同則商為正(如果不為0的話)，否則商為負(fù)。C++語(yǔ)言的早期版本允許結(jié)果為負(fù)值的商向上或向下取整，C++11新標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定商一律向0取整(即直接切除小數(shù)部分)。

根據(jù)取余運(yùn)算的定義，如果m和n是整數(shù)且n非0，則表達(dá)式(m/n)*n+m%n 的求值結(jié)果與m相等。隱含的意思是，如果m%n不等于0，則它的符號(hào)和m相同。C++語(yǔ)言的早期版本允許m%n的符號(hào)匹配n的符號(hào)，而且商向負(fù)無(wú)窮一側(cè)取整，這一方式在新標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)被禁止使用了。除了-m導(dǎo)致溢出的特殊情況，其他時(shí)候(-m)/n和m/(-n)都等于-(m/n)，m%(-n)等于m%n，(-m)%n等于-(m%n)。

具體示例如下：

int ivall
int ival2

21%6;    /*結(jié)果是3*/  21/6;      /*結(jié)果是3*/
21%7;    /*結(jié)果是0*/  21/7;      /*結(jié)果是3*/
-21%-8;  /*結(jié)果是-5*/ -21/-8;    /*結(jié)果是2*/
21%-5;   /*結(jié)果是1 */ 21/5;      /*結(jié)果是-4*/