复合赋值运算符(Compound Assignment Operator)包括*=
/=
%=
+=
-=
<<=
>>=
&=
^=
|=
,一边做运算一边赋值。例如a += 1
相当于a = a + 1
。但有一点细微的差别,前者对表达式a
只求值一次,而后者求值两次,如果a
是一个复杂的表达式,求值一次和求值两次的效率是不同的,例如a[i+j] += 1
和a[i+j] = a[i+j] + 1
。那么仅仅是效率上的差别吗?对于没有Side Effect的表达式,求值一次和求值两次的结果是一样的,但对于有Side Effect的表达式则不一定,例如a[foo()] += 1
和a[foo()] = a[foo()] + 1
,如果foo()
函数调用有Side Effect,比如会打印一条消息,那么前者只打印一次,而后者打印两次。
在第 3 节 “for语句”讲自增、自减运算符时说++i
相当于i = i + 1
,其实更准确地说应该是等价于i += 1
,表达式i
只求值一次,而--i
等价于i -= 1
。
条件运算符(Conditional Operator)是C语言中唯一一个三目运算符(Ternary Operator),带三个操作数,它的形式是表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
,这个运算符所组成的整个表达式的值等于表达式2或表达式3的值,取决于表达式1的值是否为真,可以把它想像成这样的函数:
if (表达式1) return 表达式2; else return 表达式3;
表达式1相当于if
语句的控制表达式,因此它的值必须是标量类型,而表达式2和3相当于同一个函数在不同情况下的返回值,因此它们的类型要求一致,也要做Usual Arithmetic Conversion。
下面举个例子,定义一个函数求两个参数中较大的一个。
int max(int a, int b) { return (a > b) ? a : b; }
逗号运算符(Comma Operator)也是一种双目运算符,它的形式是表达式1, 表达式2
,两个表达式不要求类型一致,左边的表达式1先求值,求完了直接把值丢掉,再求右边表达式2的值作为整个表达式的值。逗号运算符是左结合的,类似于+ - * /运算符,根据组合规则可以写出表达式1, 表达式2, 表达式3, ..., 表达式n
这种形式,表达式1, 表达式2
可以看作一个子表达式,先求表达式1的值,然后求表达式2的值作为这个子表达式的值,然后这个值再和表达式3组成一个更大的表达式,求表达式3的值作为这个更大的表达式的值,依此类推,整个计算过程就是从左到右依次求值,最后一个表达式的值成为整个表达式的值。
注意,函数调用时各实参之间也是用逗号隔开,这种逗号是分隔符而不是逗号运算符。但可以这样使用逗号运算符:
f(a, (t=3, t+2), c)
传给函数f
的参数有三个,其中第二个参数的值是表达式t+2
的值。
sizeof
是一个很特殊的运算符,它有两种形式:“sizeof 表达式”和“sizeof(类型名)”。这个运算符很特殊,“sizeof 表达式”中的子表达式并不求值,而只是根据类型转换规则求得子表达式的类型,然后把这种类型所占的字节数作为整个表达式的值。有些人喜欢写成“sizeof(表达式)”的形式也可以,这里的括号和return(1);
的括号一样,不起任何作用。但另外一种形式“sizeof(类型名)”的括号则是必须写的,整个表达式的值也是这种类型所占的字节数。
比如用sizeof
运算符求一个数组的长度:
int a[12]; printf("%d\n", sizeof a/sizeof a[0]);
在上面这个例子中,由于sizeof 表达式
中的子表达式不需要求值,所以不需要到运行时才计算,事实上在编译时就知道sizeof a
的值是48,sizeof a[0]
的值是4,所以在编译时就已经把sizeof a/sizeof a[0]
替换成常量12了,这是一个常量表达式。
sizeof
运算符的结果是size_t
类型的,这个类型定义在stddef.h
头文件中,不过你的代码中只要不出现size_t
这个类型名就不用包含这个头文件,比如像上面的例子就不用包含这个头文件。C标准规定size_t
是一种无符号整型,编译器可以用typedef
做一个类型声明:
typedef unsigned long size_t;
那么size_t
就代表unsigned long
型。不同平台的编译器可能会根据自己平台的具体情况定义size_t
所代表的类型,比如有的平台定义为unsigned long
型,有的平台定义为unsigned long long
型,C标准规定size_t
这个名字就是为了隐藏这些细节,使代码具有可移植性。所以注意不要把size_t
类型和它所代表的真实类型混用,例如:
unsigned long x; size_t y; x = y;
如果在一种ILP32平台上定义size_t
代表unsigned long long
型,这段代码把y
赋给x
时就把高位截掉了,结果可能是错的。
typedef
这个关键字用于给某种类型起个新名字,比如上面的typedef
声明可以这么看:去掉typedef
就成了一个变量声明unsigned long size_t;
,size_t
是一个变量名,类型是unsigned long
,那么加上typedef
之后,size_t
就是一个类型名,就代表unsigned long
类型。再举个例子:
typedef char array_t[10]; array_t a;
这相当于声明char a[10];
。类型名也遵循标识符的命名规则,并且通常加个_t
后缀表示Type。