c++程序設(shè)計第2章基本數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式(深入)

第二章程序的數(shù)據(jù)描述（1）－－基本數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式（深入話題）主要內(nèi)容操作數(shù)的類型轉(zhuǎn)換實數(shù)的“等于”與“不等于”比較短路求值帶副作用的操作符的表達(dá)式計算左值表達(dá)式和右值表達(dá)式操作數(shù)的類型轉(zhuǎn)換在C++中，進(jìn)行運算前有時需要對操作數(shù)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，對一些雙目操作符，當(dāng)兩個操作數(shù)類型不同時，往往要把它們轉(zhuǎn)換成相同類型，操作結(jié)果的類型一般與轉(zhuǎn)換后的操作數(shù)類型相同。C++的類型轉(zhuǎn)換方式有兩種：隱式轉(zhuǎn)換：由編譯程序按照某種預(yù)定的規(guī)則進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換。顯式轉(zhuǎn)換：由寫程序的人在程序中用類型轉(zhuǎn)換操作符明確地指出轉(zhuǎn)換。不管是隱式轉(zhuǎn)換還是顯式轉(zhuǎn)換，都不會改變被轉(zhuǎn)換的操作數(shù)，轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果將存儲在臨時的存儲單元中。隱式轉(zhuǎn)換對于算術(shù)運算操作，當(dāng)操作數(shù)類型為算術(shù)類型或枚舉類型時，編譯程序?qū)⒃谶M(jìn)行算術(shù)運算前按常規(guī)算術(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則（usualarithmeticconversions）自動進(jìn)行操作數(shù)類型的隱式轉(zhuǎn)換。算術(shù)運算的結(jié)果類型與轉(zhuǎn)換后的操作數(shù)類型相同。常規(guī)算術(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則

(usualarithmeticconversions)如果其中一個操作數(shù)類型為longdouble，則另一個轉(zhuǎn)換成longdouble。否則，如果其中一個操作數(shù)類型為double，則另一個轉(zhuǎn)換成double。否則，如果其中一個操作數(shù)類型為float，則另一個轉(zhuǎn)換成float。否則，先對操作數(shù)進(jìn)行整型提升轉(zhuǎn)換（integralpromotions），如果轉(zhuǎn)換后操作數(shù)的類型不一樣，則按e)以后的規(guī)則再進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如果其中一個操作數(shù)類型為unsignedlongint，則另一個轉(zhuǎn)換成unsignedlongint。否則，如果一個操作數(shù)類型為longint，另一個操作數(shù)類型為unsignedint，那么，如果longint能表示unsignedint的所有值，則unsignedint轉(zhuǎn)換成longint，否則，兩個操作數(shù)都轉(zhuǎn)化成unsignedlongint。否則，如果一個操作數(shù)類型為longint，則另一個操作數(shù)轉(zhuǎn)換成longint。否則，如果一個操作數(shù)類型為unsignedint，則另一個操作數(shù)轉(zhuǎn)換成unsignedint。整型提升轉(zhuǎn)換

（integralpromotions）對于char、signedchar、unsignedchar、shortint、unsignedshortint類型，如果int型能夠表示它們的值，則這些類型轉(zhuǎn)換成int，否則，這些類型轉(zhuǎn)換成unsignedint。bool型轉(zhuǎn)換成int型，false為0；true為1。wchar_t和枚舉類型轉(zhuǎn)換成下列類型中第一個能表示其所有值的類型：int、unsignedint、longint、unsignedlongint。對于關(guān)系操作，當(dāng)操作數(shù)是算術(shù)類型和枚舉類型時，編譯程序?qū)闯Ｒ?guī)算術(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則對它們進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對于邏輯操作，當(dāng)操作數(shù)是算術(shù)型、枚舉類型和指針類型數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，在操作前需進(jìn)行邏輯類型轉(zhuǎn)換：對于算術(shù)型和枚舉類型，零轉(zhuǎn)成false，非零轉(zhuǎn)成true；對于指針類型，空指針轉(zhuǎn)成false，非空指針轉(zhuǎn)成true。對于邏輯位操作，編譯程序?qū)闯Ｒ?guī)算術(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則對操作數(shù)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，運算結(jié)果的類型與轉(zhuǎn)換后的操作數(shù)類型相同。對于移位操作，編譯程序會對操作數(shù)按整型提升規(guī)則進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，運算結(jié)果的類型與第一個操作數(shù)類型（進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換之后）相同。對于賦值操作，當(dāng)賦值操作的兩個操作數(shù)類型不同時，將按賦值轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換，即，把右邊操作數(shù)轉(zhuǎn)換成左邊的操作數(shù)類型。對于條件操作符：第一個操作數(shù)也可以是算術(shù)型、枚舉類型以及指針類型，編譯程序?qū)ζ溥M(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換：0轉(zhuǎn)成false；非0轉(zhuǎn)成true。第二、三個操作數(shù)可以是任意類型，當(dāng)它們的類型不同時，編譯程序?qū)λ鼈冞M(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，其中，對于算術(shù)類型和枚舉類型，編譯程序?qū)闯Ｒ?guī)算術(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換。條件操作的結(jié)果類型為轉(zhuǎn)換之后的第二、三個操作數(shù)類型。隱式轉(zhuǎn)換的問題導(dǎo)致應(yīng)該不合法的變成合法了！if(x=1)...//假設(shè)x的值為0if(a==b==c)...//假設(shè)a=5,b=5,c=5if(a<b<c)...//假設(shè)a=1,b=3,c=2在寫下面的操作符時一定要小心，不要寫錯了，編譯程序往往發(fā)現(xiàn)不了這類錯誤！==與=&&與&||與|<<與<>>與>隱式轉(zhuǎn)換的問題（續(xù)）隱式轉(zhuǎn)換有時不能滿足要求。例如：

inti=-10; unsignedintj=3; i+j將得到錯誤的結(jié)果：4294967289再例如：（溢出）

inti=2147483647;//int類型中最大的正整數(shù)

intj=10; i+j將得到錯誤的結(jié)果：-2147483639顯式轉(zhuǎn)換（強制類型轉(zhuǎn)換）顯式轉(zhuǎn)換是指在程序中用類型轉(zhuǎn)換操作符顯式地指出轉(zhuǎn)換，顯式轉(zhuǎn)換又稱強制類型轉(zhuǎn)換。其格式為：

<類型名>(<操作數(shù)>)或

(<類型名>)<操作數(shù)>例如：

inti=-10; unsignedintj=3; i+(int)j將得到正確的結(jié)果：-7再例如：

inti=2147483647;//int類型中最大的正整數(shù)

intj=10; (double)i+j將得到正確的結(jié)果：2147483657.0表達(dá)式中的類型轉(zhuǎn)換編譯程序常常要對表達(dá)式中的操作數(shù)進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程是逐個操作符進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。例如：shortinta=2;intb=2147483647;//int類型中最大的正整數(shù)doublec=2.0;表達(dá)式：a*b/c將得到錯誤的結(jié)果：-1.0。解決辦法：

(double)a*b/c或

a*(double)b/c結(jié)果為：2147483647.0一些實數(shù)在計算機(jī)內(nèi)部表示的是其近似值，用關(guān)系操作符直接對浮點數(shù)進(jìn)行比較，有時會得出錯誤的結(jié)果：doubled1=0.1,d2=0.2,d=d1+d2;d==0.3//?......doublex,y;......y-x*(y/x)==0.0//?應(yīng)避免對兩個實數(shù)進(jìn)行“==”和“!=”比較運算，應(yīng)該通過計算它們的差的絕對值是否小于或大于某個很小的數(shù)來實現(xiàn)：x==y 可寫成：fabs(x-y)<1e-6x!=y 可寫成：fabs(x-y)>1e-6實數(shù)的“等于”與“不等于”比較短路求值(short-circuitevaluation)在C++中，對于邏輯“與”操作符“&&”邏輯“或”操作符“||”如果第一個操作數(shù)已能確定運算結(jié)果了，則不再計算第二個操作數(shù)的值，該規(guī)則稱為短路求值。例如：false&&x的結(jié)果為falsetrue||x的結(jié)果為true短路求值一方面能夠提高邏輯運算的效率，另一方面它也能為邏輯運算式中的其它運算提供一個“衛(wèi)士”（guard）。例如：

(number!=0)&&(1/number>0.5)操作符的副作用通常情況下，操作符所指定的運算不會改變操作數(shù)的值（運算結(jié)果將保存在臨時的存儲單元中）。例如：x+y不會改變x和y的值，計算結(jié)果保存在一個臨時的內(nèi)存單元或寄存器中。 在C++語言中，有些操作符（如：賦值=、自增++、自減--等操作符）的運算在得到一個運算結(jié)果的同時，也會改變操作數(shù)的值，稱這些操作符帶有副作用。有副作用的操作有時會產(chǎn)生不良結(jié)果！帶副作用操作符的表達(dá)式計算對不相鄰的操作符，C++一般沒有規(guī)定計算次序（&&、||、?:和,操作符除外）。例如，對于(a+b)*(c-d)，C++沒有規(guī)定+和-的計算次序。當(dāng)一個表達(dá)式中包含帶副作用的操作符時，該表達(dá)式的結(jié)果是不確定的。例如：

(x+1)*(++x)由于C++沒有規(guī)定操作符+和++誰先計算，因此，不同的編譯程序可能會給出不同的實現(xiàn)：（假設(shè)x初值為1）先計算+，則結(jié)果為：4

先計算++，則結(jié)果為：6 應(yīng)盡量避免把帶副作用的操作符用在復(fù)雜的表達(dá)式中，最好把它們作為單獨的操作來用。左值表達(dá)式和右值表達(dá)式能出現(xiàn)在賦值操作符左邊的表達(dá)式為左值表達(dá)式，否則是右值