C++ Primer 5 CH4 表达式

4.1 基础

• 函数调用也是一种特殊的运算符，它对运算对象的数量没有限制。
• C++ 的表达式要么是左值，要么是右值。左值可以位于赋值语句的左边，右值则不可以。
• 当一个对象被用作右值的时候，用的是对象的值；当对象被用作左值的时候，用的是对象的身份。
  
  【mark】
• 优先级规定了运算对象的组合方式，但是没有说明运算对象的求值顺序，一般不会明确指定求值顺序。
• 对于没有指定执行顺序的运算符，如果表达式指向并修改了同一个对象，将会引发错误并产生未定义的行为。

cout << i << ++i << endl; // 未定义的

4.2 算术运算符

• 算术运算符的运算对象和求值结果都是右值。
• 在表达式求值之前，小整数类型的运算对象被提升成较大的整数类型，所有运算对象最终会转换成同一类型。
• 一元正（负）号运算符作用于一个指针或者算数值时，返回运算对象（取负）的提升后的副本。

bool b = true;
bool b2 = -b; // b2 is true

• m = (m / n) * n + m % n，则 m % n 符号与 m 相同。

4.3 逻辑和关系运算符

• 逻辑和关系运算符的运算对象以及求值结果都是右值。
• 相等性测试与布尔字面值

if (val) {} // 如果 val 是任意的非 0 值
if (!val) {} // 如果 val 是 0
if (val == true) // 如果 val 等于 1

4.4 赋值运算符

• 赋值运算符的左侧对象必须是一个可修改的左值。

int i = 0, j = 0, k = 0; // 初始化而非赋值
const int ci = i; // 初始化而非赋值
1024 = k; // 错误 字面值是右值
i + j = k; // 错误 算术表达式是右值
ci = k; // 错误 ci 是常量左值

• 赋值运算的结果是它的左侧对象，并且是一个左值，结果的类型是左侧运算对象的类型。
• 赋值运算符满足右结合律。

4.5 递增和递减运算符

• 递增和递减运算符有两种形式：前置版本 ++i 和后置版本 i++。这两种运算符必须作用于左值运算对象，前置版本将对象本身作为左值返回，后置版本将对象原始值的副本作为右值返回。
• 除非必须，否则不用递增和递减运算符的后置版本。

4.6 成员访问运算符

• ptr->mem == (*ptr).mem

4.7 条件运算符

4.8 位运算符

• 位运算符的运算对象如果是“小整型”，则会被自动提升为整数类型。
• 位运算符如何处理带符号数的符号位是未定义的，因此建议仅将位运算符用于处理无符号数。
• 移位运算符（IO运算符）满足左结合律。

sizeof 运算符

• sizeof 运算符返回一条表达式或者一个类型名字所占的字节数，返回 size_t 类型的常量表达式。

sizeof (type)
sizeof expr

• sizeof 运算符满足右结合律。
• 在 sizeof 的运算对象中解引用一个无效指针是安全的，因为指针没有被真正使用。
• 对数组执行 sizeof 运算得到整个数组的大小，对 sting 或 vector 执行 sizeof 运算只返回该类型固定部分的大小。

4.10 逗号运算符

• 逗号运算符先对左侧的表达式求值，然后将结果丢弃掉，再对右侧的表达式求值，返回右侧的结果。

4.11 类型转换

• 算术转换：运算符的运算对象将转换成最宽的类型。
• 整型提升：转换后的类型要容纳原类型所有可能的值。
• 如果一个运算对象是无符号类型，另一个是带符号类型：
  
  无符号类型不小于带符号类型：带符号类型转成无符号类型；
  
  带符号类型大于无符号类型：转换结果依赖于机器；
• 指针的转换
  
  常量整数值 0 或者字面值 nullptr 能转换成任意指针类型；
  
  指向任意非常量的指针能转成 void；
  
  指向任意对象的指针能转成 const void；
• 转换成布尔类型：指针或算术值为 0，结果为 false，否则为 true。
• 转换成常量：允许将指向非常量的指针（引用）转换成相应的常量指针（引用）。
• 类类型能定义由编译器自动执行的转换，不过编译器每次只能执行一次类类型的转换。
• 强制转换

cast-name <type> (expression)

• static_cast

// 把一个较大的算术类型赋值给较小的类型。
double slope = static_cast<double>(j) / i;
// 找回存在于 void* 指针的值
double *p = static_cast<double*>(p);

• const_cast

// 改变运算对象的底层 const
const char *pc;
char *p = const_cast<char*>(pc);

• reinterpret_cast

// todo