「C++系列」一篇文章讲透【运算符】

文章目录

一、运算符
- 1. 算术运算符
- 2. 关系运算符
- 3. 逻辑运算符
- 4. 位运算符
- 5. 赋值运算符
- 6. 条件运算符（三元运算符）
- 7. 成员访问运算符
- 8. 指针和地址运算符
- 9. 类型转换运算符
- 10. 其他运算符
二、其他特殊运算符
- 1. 成员访问运算符
- 2. 指针和地址运算符
- 3. 类型转换运算符
- 4. 作用域解析运算符
- 5. 其他特殊运算符
- 6. 复合赋值运算符
- 7. 自增和自减运算符
- 8. 逗号运算符
三、运算符优先级
- 1.运算符优先级（从高到低）
- 2. 运算符结合性
- 3. 注意事项
四、相关链接

一、运算符

C++ 支持多种运算符，这些运算符用于执行算术运算、关系测试、逻辑运算、位运算、赋值以及特殊操作（如成员访问、指针解引用等）。下面是一些主要的C++运算符分类及其示例：

1. 算术运算符

+ 加法
- 减法
* 乘法
/ 除法
% 求余（模运算）
++ 自增
-- 自减

int a = 5, b = 2;
int sum = a + b; // 结果为 7
int product = a * b; // 结果为 10
int remainder = a % b; // 结果为 1

2. 关系运算符

== 等于
!= 不等于
> 大于
< 小于
>= 大于等于
<= 小于等于

bool result = (a > b); // 结果为 true

3. 逻辑运算符

&& 逻辑与
|| 逻辑或
! 逻辑非

bool isPositive = (a > 0); // 结果为 true
bool isBothPositive = (a > 0) && (b > 0); // 结果为 false

4. 位运算符

& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
~ 按位取反
<< 左移
>> 右移

int a = 5; // 二进制为 101
int b = 3; // 二进制为 011
int andResult = a & b; // 结果为 1，二进制 001

5. 赋值运算符

= 赋值
+= 加后赋值
-= 减后赋值
*= 乘后赋值
/= 除后赋值
%= 求余后赋值

a += 2; // 等同于 a = a + 2

6. 条件运算符（三元运算符）

? :

int max = (a > b) ? a : b; // 如果a大于b，则max为a，否则为b

7. 成员访问运算符

. 成员访问
-> 指针成员访问

struct Point {int x, y;
};
Point p = {1, 2};
int x = p.x; // 访问成员xPoint* ptr = &p;
int y = ptr->y; // 通过指针访问成员y

8. 指针和地址运算符

& 取地址
* 解引用指针

int var = 20;
int* ptr = &var; // ptr存储了var的地址
int val = *ptr; // 通过ptr访问var的值

9. 类型转换运算符

static_cast<type>(expr)
dynamic_cast<type>(expr)
reinterpret_cast<type>(expr)
const_cast<type>(expr)

double d = 3.14;
int i = static_cast<int>(d); // 将double转换为int

10. 其他运算符

sizeof 运算符（用于计算类型或变量的大小）
new 和 delete 运算符（用于动态内存分配和释放）
new[] 和 delete[] 运算符（用于动态分配和释放数组）

int* p = new int; // 分配一个int类型的内存
delete p; // 释放内存int* arr = new int[10]; // 分配一个包含10个int的数组
delete[] arr; // 释放数组内存

二、其他特殊运算符

C++中的运算符非常丰富，除了常见的算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和赋值运算符外，还包括其他一些重要的运算符。

1. 成员访问运算符

.（点运算符）：用于访问对象的成员（变量或方法）。
->（箭头运算符）：用于通过指针访问对象的成员。

2. 指针和地址运算符

&（取地址运算符）：用于获取变量的地址。
*（解引用运算符）：用于访问指针所指向的值。

3. 类型转换运算符

static_cast<type>(expr)：用于基本数据类型之间的转换，以及有继承关系的类之间的转换。
dynamic_cast<type>(expr)：主要用于有继承关系的类之间的安全转换，并用于处理类的层次结构中的向下转换。
reinterpret_cast<type>(expr)：用于进行各种不同类型的指针之间的转换，以及指针和足够大的整数类型之间的转换。
const_cast<type>(expr)：用于修改类型的const或volatile属性。

4. 作用域解析运算符

::（作用域解析运算符）：用于指定类或命名空间的作用域，以访问其成员。

5. 其他特殊运算符

sizeof：用于获取类型或变量的大小（以字节为单位）。
new 和 delete：用于动态内存分配和释放。new[] 和 delete[] 分别用于动态分配和释放数组。
throw：用于抛出异常。
catch：与try和throw一起使用，用于捕获并处理异常。注意，catch本身不是单独的运算符，但它是C++异常处理机制中的关键部分。
? :（条件运算符）：也称为三元运算符，用于根据条件选择两个值中的一个。

6. 复合赋值运算符

虽然这些在前面的回答中已经提及，但它们是赋值运算符的扩展，包括+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=和>>=等，它们将算术或位运算的结果直接赋值给左侧的变量。

7. 自增和自减运算符

++（自增运算符）：用于将变量的值增加1。
--（自减运算符）：用于将变量的值减少1。

这两种运算符都可以作为前缀（如++a）或后缀（如a++）使用，但它们在表达式中的行为略有不同（前缀版本在表达式求值之前改变变量的值，而后缀版本在表达式求值之后改变变量的值）。

8. 逗号运算符

,（逗号运算符）：用于分隔函数参数表中的各参数，或在表达式中分隔多个子表达式，但整个逗号表达式的值是其最右侧子表达式的值。

三、运算符优先级

类别	运算符	结合性
后缀	() [] -> . ++ - -	从左到右
一元	+ - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof	从右到左
乘除	* / %	从左到右
加减	+ -	从左到右
移位	<< >>	从左到右
关系	< <= > >=	从左到右
相等	== !=	从左到右
位与 AND	&	从左到右
位异或 XOR	^	从左到右
位或 OR	`竖杠`	从左到右
逻辑与 AND	&&	从左到右
逻辑或 OR	`双竖杠`	从左到右
条件	?: 从右到左
赋值	= += -= *= /= %=>>= <<= &= ^=	= 从右到左
逗号	,	从左到右

1.运算符优先级（从高到低）

范围解析运算符 ::

用于访问类的静态成员或全局变量，当与类名或命名空间名一起使用时。

成员访问和数组下标运算符

.（成员访问）
->（指针成员访问）
[]（数组下标）
()（函数调用或类型转换）

后缀和前缀自增/自减运算符

++（后缀和前缀）
--（后缀和前缀）
注意：前缀版本（如++a）的优先级高于后缀版本（如a++）。

一元运算符

+（正号）
-（负号）
!（逻辑非）
~（按位取反）
&（取地址）
*（解引用指针）
sizeof（计算类型或变量大小）
new 和 delete（动态内存分配和释放）
强制类型转换运算符（如(int)x）

乘法、除法和取余运算符

*（乘法）
/（除法）
%（取余）

加法和减法运算符

+（加法）
-（减法）

位移运算符

<<（左移）
>>（右移）

关系运算符

<（小于）
<=（小于或等于）
>（大于）
>=（大于或等于）

相等和不等于运算符

==（等于）
!=（不等于）

按位与运算符

&（按位与）

按位异或运算符

^（按位异或）

按位或运算符

|（按位或）

逻辑与运算符

&&（逻辑与）

逻辑或运算符

||（逻辑或）

条件运算符

? :（三目运算符）

赋值运算符

=（简单赋值）
+=、-=、*=、/=、%=、&=、^=、|=、<<=、>>=（复合赋值）

抛出异常运算符

throw

逗号运算符

,（逗号运算符用于分隔函数参数或表达式中的多个子表达式）

2. 运算符结合性

左结合性：大多数运算符都是左结合性的，即从左到右进行运算。例如，算术运算符（如+、-、*、/）和关系运算符（如<、<=、>、>=）等。
右结合性：少数运算符是右结合性的，即从右到左进行运算。最典型的是赋值运算符（如=、+=、-=等）和条件运算符（? :）。