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要理解多个操作符组成的表达式，必先理解操作符的优先级、结合性和操作数的求值顺序。 4.1 算数操作符 当只有一个操作数为负数时，求模操作结果值的符号可依据分子（被除数）或分母（数）的符号而定。如果求模的结果随分子的符号，则除出来的值向零一侧取整；如果求模与分母的符号匹配，则除出来的值向负无穷一侧取整。 21 % 6; // ok: result is 3 21 % 7; // ok: result is 0 -21 % -8; // ok: result is -5 21 % -5; // machine-dependent: result is 1 or -4 21 / 6; // ok: result is 3 21 / 7; // ok: result is 3 -21 / -8; // ok: result is 2 21 / -5; // machine-dependent: result -4 or -5 4.2 关系操作符和逻辑操作符  逻辑与和逻辑或操作符总是先计算其左操作数，然后再计算其右操作数。只有在仅靠左操作数的值无法确定该逻辑表达式的结果时，才会求解其右操作数。这种求值策略为“短路求值（short-circuit evaluation）”。 4.3 sizeof操作符 使用 sizeof 的结果部分地依赖所涉及的类型： · 对 char 类型或值为 char 类型的表达式做 sizeof 操作保证得 1。 · 对引用类型做 sizeof 操作将返回存放此引用类型对象所需的内在空间大小。 · 对指针做 sizeof 操作将返回存放指针所需的内在大小；注意，如果要获 取该指针所指向对象的大小，则必须对指针进行引用。 int x[10]; int *p = x; cout << sizeof(x)/sizeof(*x) << endl; // 40/4 = 10 cout << sizeof(p)/sizeof(*p) << endl; // 4/4 = 1 结果为：10 1 例如：char a = 'a'; C语言:sizeof(a) = 1; sizeof('a') = 4;//保存为'a'的ascii码，一个整型值 C++语言:sizeof(a) = 1; sizeof('a') = 1;//测试的效果等同于sizeof(a),即测试char类型的大小 4.4 求值顺序 如果一个子表达式修改了另一个子表达式的操作数，则操作数的求解次序就变得相当重要： // oops! language does not define order of evaluation if (ia[index++] < ia[index]) 此表达式的行为没有明确定义。问题在于：< 操作符的左右操作数都使用了index 变量，是，左操作数更改了该变量的值。假设 index 初值为 0，编译器可以用下面两种方式之一求该表达式的值： if (ia[0] < ia[0]) // execution if rhs is evaluated first if (ia[0] < ia[1]) // execution if lhs is evaluated first 4.5 new 和 delete 表达式 动态创建对象的默认初始化如果不提供显式初始化，动态创建的对象与在函数内定义的变量初始化方式相同（第 2.3.4 节）。对于类类型的对象，用该类的默认构造函数初始化；而 内置类型的对象则无初始化。 string *ps = new string; // initialized to empty string int *pi = new int; // pi points to an uninitialized int C++ 没有明确定义如何释放指向不是用 new 分配的内存地址的指针。 如果指针的值为 0，则在其上做 delete 操作是合法的，但这样做没有任何意义： int *ip = 0; delete ip; // ok: always ok to delete a pointer that is equal to 0 C++ 保证：删除 0 值的指针是安全的。 警告：动态内存的管理容易出错 下面三种常见的程序错误都与动态内存分配相关： 1. 删除（ delete ）指向动态分配内存的指针失败，因而无法将该块内存返还给自由存储区。删 除动态分配内存失败称为“内存泄漏（memory leak）”。内存泄漏很难发现，一般需等应用程 序运行了一段时间后，耗尽了所有内存空间时，内存泄漏才会显露出 来。 2. 读写已删除的对象。如果删除指针所指向的对象之后，将指针置为 0 值，则比较容易检测出 这类错误。 3. 对同一个内存空间使用两次 delete 表达式。当两个指针指向同一个动态创建的对象，删除时 就会发生错误。如果在其中一个指针上做 delete 运算，将该对象的内存空间返还给自由存储 区，然后接着 delete 第二个指针，此时则自由存储区可能会被破坏。操纵动态分配的内存 时，很容易发生上述错误，但这些错误却难以跟踪和修正。 4.6 类型转换 4.6.1 何时发生隐式类型转换 编译器在必要时将类型转换规则应用到内置类型和类类型的对象上。在下列情况下，将发生隐式类型转换： · 在混合类型的表达式中，其操作数被转换为相同的类型： int ival; double dval; ival >= dval // ival converted to double · 用作条件的表达式被转换为 bool 类型： int ival; if (ival) // ival converted to bool while (cin) // cin converted to bool · 用一表达式初始化某个变量，或将一表达式赋值给某个变量，则该表达式被转换为该变量的类 型： int ival = 3.14; // 3.14 converted to int int *ip; ip = 0; // the int 0 converted to a null pointer of type int * 另外，在函数调用中也可能发生隐式类型转换，我们将在第七章学习这方面的内容。 4.6.2 算术转换 最简单转换为整型提升：对于所有比 int 小的整型，包括 char、signed char、unsigned char、 short 和 unsigned short，如果该类型的所有可能的值都能包容在 int 内，它们就会被提升为 int 型，否则，它们将被提升为unsigned int。如果将 bool 值提升为 int ，则 false 转换为 0，而 true 则转换为 1。 有符号与无符号类型之间的转换 若表达式中使用了无符号（ unsigned ）数值，所定义的转换规则需保护操作数的精度。 unsigned 操作数的转换依赖于机器中整型的相对大小，因此，这类转换本质上依赖于机器。 包含 short 和 int 类型的表达式， short 类型的值转换为 int 。如果int 型足够表示所有 unsigned short 型的值，则将 unsigned short 转换为int，否则，将两个操作数均转换为 unsigned int 在 32 位的机器上，long 和 int 型通常用一个字长表示，因此当表达式包含 unsigned int 和 long 两种类型，其操作数都应转换为 unsigned long 型。 4.6.3 其他隐式转换 1.指针转换 在使用数组时，大多数情况下数组都会自动转换为指向第一个元素的指针： int ia[10]; // array of 10 ints int* ip = ia; // convert ia to pointer to first element 不将数组转换为指针的例外情况有：数组用作取地址（&）操作符的操作数或 sizeof 操作符的操作数时，或用数组对数组的引用进行初始化时，不会将数组转换为指针。我们将在第 7.2.4 节学习如何定义指向数组的引用（或指针）。 C++ 还提供了另外两种指针转换：指向任意数据类型的指针都可转换为void* 类型；整型数值常量 0 可转换为任意指针类型。 2.转换为bool 类型 算术值和指针值都可以转换为 bool 类型。如果指针或算术值为 0，则其 bool 值为 false ，而其他值则为 true： if (cp) /* ... */ // true if cp is not zero while (*cp) /* ... */ // dereference cp and convert resulting char to bool 这里，if 语句将 cp 的非零值转换为 true。 while 语句则对 cp 进行解引用，操作结果产生一个 char 型的值。空字符（ null ）具有 0 值，被转换为 false，而其他字符值则转换为 true。 4.6.3 显式转换 显式转换也称为强制类型转换（cast），包括以下列名字命名的强制类型转换操作符： static_cast、dynamic_cast、const_cast 和 reinterpret_cast。 虽然有时候确实需要强制类型转换，但是它们本质上是非常危险的。 http://www.360doc.com/content/15/1028/09/7510008_508889811.shtmldynamic_cast dynamic_cast 支持运行时识别指针或引用所指向的对象，主要用于上下行转换，转换的成功与否取决于要转换的指针或引用的实际指向，但保证程序不会出错，也就是成功失败都有相应的返回值，对 dynamic_cast的讨论将在第 18.2 节中进行。 const_cast const_cast ，只能用于指针或引用，将转换掉表达式的 const 性质。例如，假设有函数 string_copy，只有唯一的参数，为 char* 类型，我们对该函数只读不写。在访问该函数时，最好的选择是修改它让它接受 const char* 类型的参数。如果不行，可通过 const_cast 用一个 const 值调用 string_copy 函数：const char *pc_str; char *pc = string_copy(const_cast<char*>(pc_str)); 只有使用 const_cast 才能将 const 性质转换掉。在这种情况下，试图使用其他三种形式的强制转换都会导致编译时的错误。类似地，除了添加或删除const 特性，用 const_cast 符来执行其他任何类型转换，都会引起编译错误。 static_cast 编译器隐式执行的任何类型转换都可以由 static_cast 显式完成，但是这种转换不提供运行时识别指针或引用所指向的对象，一旦遇到不能转换将会发生错误，主要用于内置类型的转换等。 double d = 97.0; // cast specified to indicate that the conversion is intentional char ch = static_cast<char>(d); 当我们显式地提供强制类型转换时，警告信息就会被关闭。如果编译器不提供自动转换，使用 static_cast 来执行类型转换也是很有用的。例如，下面的程序使用 static_cast 找回存放在 void* 指针中的值（第4.2.2 节）： void* p = &d; // ok: address of any data object can be stored in a void* // ok: converts void* back to the original pointer type double *dp = static_cast<double*>(p); 可通过 static_cast 将存放在 void* 中的指针值强制转换为原来的指针 类型，此时我们应确保保持指针值。也就是说，强制转换的结果应与原来的地址 值相等。 reinterpret_cast reinterpret_cast 通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释。 reinterpret_cast 本质上依赖于机器。为了安全地使用reinterpret_cast，要求程序员完全理解所涉及的数据类型，以及编译器实现强制类型转换的细节。 例如，对于下面的强制转换： int *ip; char *pc = reinterpret_cast<char*>(ip); 程序员必须永远记得 pc 所指向的真实对象其实是 int 型，而并非字符数 组。任何假设 pc 是普通字符指针的应用，都有可能带来有趣的运行时错误 4.6.4 旧式强制类型转换 在引入命名的强制类型转换操作符之前，显式强制转换用圆括号将类型括起 来实现： char *pc = (char*) ip; 效果与使用 reinterpret_cast 符号相同，但这种强制转换的可视性比较 差，难以跟踪错误的转换。 标准 C++ 为了加强类型转换的可视性，引入命名的强制转换操作符，为程序员在必须使用强制转换时提供了更好的工具。例如，非指针的 static_cast 和const_cast 要比 reinterpret_cast 更安全。结果使程序员（以及读者和操纵程序的工具）可清楚地辨别代码中每个显式的强制转换潜在的风险级别。虽然标准 C++ 仍然支持旧式强制转换符号，但是我们 建议，只有在 C 语言或标准 C++ 之前的编译器上编写代码时，才使用这种语法。 旧式强制转换符号有下列两种形式： type (expr); // Function-style cast notation (type) expr; // C-language-style cast notation 旧式强制转换依赖于所涉及的数据类型，具有与 const_cast、 static_cast和 reinterpret_cast 一样的行为。在合法使用 static_cast 或 const_cast的地方，旧式强制转换提供了与各自对应的命名强制转换一样的功能。如果这两种强制转换均不合法，则旧式强制转换执行 reinterpret_cast 功能。例如，我们可用旧式符号重写上一节的强制转换： int ival; double dval; ival += int (dval); // static_cast: converts double to int const char* pc_str; string_copy((char*)pc_str); // const_cast: casts away const int *ip; char *pc = (char*)ip; // reinterpret_cast: treats int* as char* 支持旧式强制转换符号是为了对“在标准 C++ 之前编写的程序”保持向后 兼容性，并保持与 C 语言的兼容性。 |
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