C語言表達式運算技巧探究

白宗輝

摘要：通過具體的步驟和案例分析，詳解C語言表達式的運算方法和技巧。論文的研究成果，即是表達式求解的具體思路、方法和技巧，可以為C語言學習者借鑒學習，也可以為C語言教師提供教學參考。

關鍵詞：表達式運算;運算符;方法;技巧

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）32-0109-02

C語言中的表達式的類型比較多，有算術表達式，賦值表達式，條件表達式，逗號表達式，關系表達式和邏輯表達式等。每種表達式都有特定的運算符，有的有一個，有的有多個。 我們實際學習中遇到的表達式，大部分不是一種表達式，而是幾種不同類型的混合表達式，表達式中更有多種不同的運算符和操作數。

因此很多學習C程序設計的學生，比較畏懼c語言表達式的運算問題，遇到之后，感覺無從下手。本文將深入探究有關c語言表達式的運算技巧問題，供C語言學習的初學者和C語言授課教師借鑒和參考。

1考慮優先級

1）定義：表達是由各種運算符和操作數組成，一個表達式中，操作數和運算符的結合先后次序是由運算符的優先級決定。不同的運算符具有不同的優先級。優先級越高，越先進行計算。

2） C運算優先級與結合性表（表一）：C語言運算符的優先級共有15級，按照次序，最高的是1級，最低的是15級。

要求學生必須熟記每一種運算符的優先級。

3）應用舉例。

例1，c語言表達式：-a+（a+b）/2。分析表達式后可知，表達式中優先級最高的運算符是“（）”是1級，余下依次是“-”是2級，“/”是3級，“+”是4級。表達式的運算過程：

（1）求負運算符高于加法運算符，先求-a的值。

（2）括號運算符優先級高于除法優先級，求（a+6）的值。

（3）除法的優先級高于加法優先級，求（2）/2的值。

（4）求（1）+（3）的值，結算線束。

2考慮結合性

1）定義：如果運算符的優先級相同，那么運算次序由結合性決定。結合性是指操作數左右兩邊的兩個運算符的優先級相同時，應該優先運算的方向。結合性分為左結合性即運算方向為自左至右，和右結合性即運算方向為自右至左。

具體規則可查閱表一。這就要求，學生能夠像熟練掌握運算符的優先級一樣，要牢記每個運算符的結合性。

2）結合性應用舉例：

例2，如a、b、c、d均為整型變量，求表達式a=b=c=d=3的值。

根據運算符的結合性可知，運算符的結合方向為自右向左，變量賦值過程如下，d=3，c=d，c=3，b=c，b=3，a=b，a=3。

3及時標注變量值的變化

1）概念注釋：表達式中有賦值運算符時，變量都會進行初始化賦值。但是變量的值在運算過程中是會發生變化的，每次運算時，要看變量上一次結束后的最新值。如果一直用初始化的值，那么就會出錯了。

2）應用舉例，

例3，已知b=10，求c語言表達式： b+=b-=b*b的值。

根據我們上面講到的運算規則，

（1）考慮優先級，先進行b*b運算，即b*b=10*10=100，表達式b+=b-=b*b變為b+=b-=100。此時無變量值發生變化。

（2）考慮結合性：計算b+=b-=100，根據賦值運算符結合性是自右向左，先執行b-=100，相當于b=b-100=10-100= -90，此時應及時標注變量變化，即b=-90，同時表達式b==b-= 100變為b+=-90。再運算b+= -90，相當于b=b+（-90）=-90-90= -180。

在本步驟中可以注意到，變量的標注其實是伴隨著優先級和結合性使用過程當中的，并不是單獨地存在于某一環節。

4合理使用輔助工具“括號”

1）概念注釋：雖然，我們知道在計算順序上可以利用優先級和結合性判定c語言表達式的運算方向。但有時候在計算的時候直觀性仍然很差。這時候我們可以在表達式中添加括號，來輔助我們清晰判斷程序的執行方向和先后順序。

2）應用舉例

例4，b+=b-=b*b+a，共有四個運算符，我們根據運算符的優先級和結合性可以加括號如下：b+=（b-=（（b*b）+a）），本表達式中共加了3個括號，第一個括號和第二個括號，是根據運算符的優先級，第三個括號是根據運算符的結合性。3個括號的輔助，即讓c語言表達式的運算次序和方向變得一目了然。

3）注意點：括號的使用可以幫助我們理解表達式，切記括號的添加和使用不是隨意的，括號的使用不能改變原來的運算次序和方向。

5含有邏輯運算符的表達式的求值，及表達式中變量的求值

1）邏輯與運算符的表達式。

如果表達式1&&表達式2，當表達式1的值為0時，整個表達式運算停止，不再對表達式2進行運算。如果表達式1的值為非0時，則要對表達式2進行運算。

（1）邏輯與“&&”運算符左邊表達式為假。

例5，如定義：int a=0，b=2。語句1 為：a++&&b++，求語句1的值及執行語句1后a和b的值。

解：執行語句1，先判斷a++是否為0，由于a為0，所以a++為0，則邏輯表達式a++&&b++的值為0，表達式運算停止，不再執行&&運算右邊b++的運算。在判斷a是否為非0后，a的值自增1。所以語句1執行后，表達式的值為0。同時a=1，b=2。

（2）邏輯與“&&”運算符左邊表達式為真。

例6，如定義：int a=1，b=2;

a++&&b++;

求表達式a++&&b++的值，及執行該表達式后a和b的值。

解：執行表達式a++&&b++，先判斷a是否為0，由于a為非0值1，所以a++為非0。故判斷b是否為非0，b為非0，所以整個表達式的值為真。在判斷a是否為非0后，a的值自增1，同理，在判斷b是否為非零后，b自增1，所以，表達式執行完畢后，a=2，b=3。

由此可見，邏輯與表達式的運算，如果“&&”運算符左邊表達式為0，則不執行邏輯與運算，運算停止，邏輯與表達式的值為假;如果“&&”運算符左邊表達式為非0，則執行邏輯與運算，表達式的結果由右邊表達式的值決定，右邊表達式的結果為0，整個表達式為假，右邊表達式的值為非0，整個表達式的結果為真。

2）邏輯或表達式的運算。

如果表達式1||表達式2，當表達式1的值為非0時，表達式停止運算;如果表達式1的值為0時，則繼續執行邏輯或運算。

例7，已知a=1，b=1;

++a||++b;

求表達式++a||++b的值，及執行后a、b的值。

解：執行表達式++a||++b，根據邏輯或結合性是自左向右，所以先判斷++ a的值，由于++a的值為非0，所以表達式的值為真，整個表達式停止運算。在判斷++a是否為0后，a自增1。所以表達式執行結束后，a=2，b=1。

3）邏輯或與邏輯與的混合表達式。

（1）這時候要先判斷邏輯或運算符左邊表達式的結果，不一定先進行與運算。

例8，已知，int ?a=1，b=1，c=1;

++a||++b&&++c;

求表達式++a||++b&&++c的值，及執行該表達式后a、b、c的值。

解：執行表達式++a||++b&&++c，先判斷++a的值，由于++a的值為非0，所以表達式的值為真，整個表達式停止運算。這時候不再執行“||”右邊的表達式“++b&&++c”的運算。在判斷++a是否為0后，a自增1。故表達式執行結束后，a=2，b=1，c=1。

（2）邏輯或“||”運算符的左邊表達式為假，先執行邏輯與運算。

例9，已知，int ?a=0，b=1，c=1;

a++||++b&&++c;

求表達式a++||++b&&++c的值，及執行該表達式后a、b、c的值。

解：先判斷a是否為0，由于a為0，則執行++b&&++c，判斷++b不為0，執行與運算，因為++c不為0，所以邏輯與表達式為真，所以表達式a++||++b&&++c為真。同理，在執行完整個語句后，a=1，b=2，c=2。

從上面的實例中可以總結出：邏輯表達式運算時，最重要的一點是判斷邏輯表達式什么時候停止運算，什么時候執行運算。并通過執行過程，可以判斷出變量的值是否改變。

C語言學習者，只要在掌握c語言各類運算符的優先級和結合性基礎上，參照本篇文章所講的五個要素，多練習，多思考，多總結，就能夠準確地解決各種復雜的C語言表達式的運算。而以扎實的基礎，輕松跨入C語言下一階段的學習。

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【通聯編輯：唐一東】