C++ 表达式求值优先级、结合律与求值顺序（五十九）
1. 运算符优先级与结合律
- 优先级（Precedence） 决定未加括号时运算符如何“绑”在一起：
5 + 10 * 20 / 2; // 等同于 5 + ((10 * 20) / 2) - 结合律（Associativity） 决定同级运算符的结合方向：
- 左结合（大多数二元运算符）：
20 - 15 - 3→(20 - 15) - 3 - 右结合（赋值、条件、一些复合赋值运算符）：
a = b = c→a = (b = c)
- 左结合（大多数二元运算符）：
技巧：遇复杂表达式，加括号明确意图。
2. 求值顺序与短路
- 默认情况下，C++ 并不保证子表达式的求值顺序——除非运算符明确规定。
- 短路求值：
&&：只有左侧为真时才求右侧||：只有左侧为假时才求右侧?:：仅求选中的那分支
- 逗号运算符
,：先求左侧（结果丢弃），再求右侧，返回右侧结果。
int x = (f1(), f2()); // 只调用 f1() 后再调用 f2()
3. 算术运算符
| 运算符 | 功能 | 结合律 |
|---|---|---|
+ - (一元) | 符号取正/取负 | 右 |
* / % | 乘、除、取余 | 左 |
+ - (二元) | 加、减 | 左 |
- 整数除法 向零截断（C++11 起）。
- 取余 遵循
(a/b)*b + a%b == a。
4. 关系与逻辑运算符
| 运算符 | 功能 | 结合律 |
|---|---|---|
< <= > >= | 关系比较 | 左 |
== != | 相等/不等 | 左 |
! | 逻辑非 | 右 |
&& | 逻辑与 | 左 |
| ` | ` |
注意：不能把布尔字面值 true/false 与非布尔表达式比较，易引发歧义。
5. 赋值与复合赋值
- 普通赋值
=：右结合，左侧必须是非常量左值，返回左值本身。 - 复合赋值
+=、-=、*=、|=、…：等价于a = a op b，但只评估一次a。
// 更安全、更高效
sum += val;
mask |= (1UL << bit);
6. 递增/递减运算符
| 形式 | 含义 | 求值结果 |
|---|---|---|
++i | 前置：先加 1，再返回左值 | 左值 |
i++ | 后置：先返回旧值，再加 1 | 右值 |
警惕 在同一表达式中同时修改和读取同一变量，会导致未定义行为！
7. 条件与逗号运算符
- 条件
cond ? A : B：右结合，只计算所选分支。 - 逗号
E1, E2：左结合，顺序求值，返回E2。
// 条件表达式须两边类型可兼容或可转换
auto grade = (score < 60 ? "Fail" : "Pass");// for 循环中同时更新两个变量
for (int i = 0, c = 100; i < 10; ++i, --c) { … }
8. 位运算符
| 运算符 | 功能 | 结合律 |
|---|---|---|
~ | 按位取反 | 右 |
<< | 左移 | 左 |
>> | 右移 | 左 |
& | 按位与 | 左 |
^ | 按位异或 | 左 |
| | 按位或 | 左 |
提示：用于掩码、标志位或快速乘除以 2 的幂。但要注意符号扩展与未定义行为。
9. sizeof 运算符
- 编译时 常量表达式，不触发构造/析构、函数调用或解引用。
- 返回
size_t：可用于数组维度、static_assert。 - 数组名不退化：
sizeof arr == N * sizeof(arr[0])。
int a[10];
static_assert(sizeof a / sizeof a[0] == 10, "元素个数应为 10");
结语
透彻理解 C++ 的运算符优先级、结合律与求值顺序，能帮你：
- 避免未定义行为：防止同时修改与读取、写错括号导致逻辑混乱
- 提高性能和可读性：恰当运用复合赋值、短路逻辑、位运算
- 写出更健壮的模板代码：掌握
sizeof、常量表达式与static_assert
下次再碰到复杂表达式，请先画出运算符“优先级地图”，加上必要的括号，写出让人“一眼就懂”的 C++ 代码。祝你编码愉快！