C语法

只看该作者 · 2009-8-2 21:25

一时糊涂了，请问，if(temp--==0) 请问是先用temp也0比较之后再减，还是先减后比较，

只看该作者 · 2009-9-23 18:06

k&r 里就这么写。。。。

一个不错的总结。
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3. Side Effect与Sequence Point 请点评
如果你只想规规矩矩地写代码，那么基本用不着看这一节。本节的内容基本上是钻牛角尖儿的，除了Short-circuit比较实用，其它写法都应该避免使用。但没办法，有时候不是你想钻牛角尖儿，而是有人逼你去钻牛角尖儿。这是我们的学员在找工作笔试时碰到的问题：

int a=0;
a = (++a)+(++a)+(++a)+(++a);
据我了解，似乎很多公司都有出这种笔试题的恶趣味。答案应该是Undefined，我甚至有些怀疑出题人是否真的知道答案。下面我来解释为什么是Undefined。

我们知道，调用一个函数可能产生Side Effect，使用某些运算符（++ -- = 复合赋值）也会产生Side Effect，如果一个表达式中隐含着多个Side Effect，究竟哪个先发生哪个后发生呢？C标准规定代码中的某些点是Sequence Point，当执行到一个Sequence Point时，在此之前的Side Effect必须全部作用完毕，在此之后的Side Effect必须一个都没发生。至于两个Sequence Point之间的多个Side Effect哪个先发生哪个后发生则没有规定，编译器可以任意选择各Side Effect的作用顺序。下面详细解释各种Sequence Point。

1、调用一个函数时，在所有准备工作做完之后、函数调用开始之前是Sequence Point。比如调用foo(f(), g())时，foo、f()、g()这三个表达式哪个先求值哪个后求值是Unspecified，但是必须都求值完了才能做最后的函数调用，所以f()和g()的Side Effect按什么顺序发生不一定，但必定在这些Side Effect全部作用完之后才开始调用foo函数。

2、条件运算符?:、逗号运算符、逻辑与&&、逻辑或||的第一个操作数求值之后是Sequence Point。我们刚讲过条件运算符和逗号运算符，条件运算符要根据表达式1的值是否为真决定下一步求表达式2还是表达式3的值，如果决定求表达式2的值，表达式3就不会被求值了，反之也一样，逗号运算符也是这样，表达式1求值结束才继续求表达式2的值。

逻辑与和逻辑或早在第 3 节 “布尔代数”就讲了，但在初学阶段我一直回避它们的操作数求值顺序问题。这两个运算符和条件运算符类似，先求左操作数的值，然后根据这个值是否为真，右操作数可能被求值，也可能不被求值。比如例 8.5 “剪刀石头布”这个程序中的这几句：

ret = scanf("%d", &man);
if (ret != 1 || man < 0 || man > 2) {
printf("Invalid input!\n");
return 1;
}
其实可以写得更简单（类似于[K&R]的简洁风格）：

if (scanf("%d", &man) != 1 || man < 0 || man > 2) {
printf("Invalid input!\n");
return 1;
}
这个控制表达式的求值顺序是：先求scanf("%d", &man) != 1的值，如果scanf调用失败，则返回值不等于1成立，||运算有一个操作数为真则整个表达式为真，这时直接执行下一句printf，根本不会再去求man < 0或man > 2的值；如果scanf调用成功，则读入的数保存在变量man中，并且返回值等于1，那么说它不等于1就不成立了，第一个||运算的左操作数为假，就会去求右操作数man < 0的值作为整个表达式的值，这时变量man的值正是scanf读上来的值，我们判断它是否在[0, 2]之间，如果man < 0不成立，则整个表达式scanf("%d", &man) != 1 || man < 0 的值为假，也就是第二个||运算的左操作数为假，所以最后求右操作数man > 2的值作为整个表达式的值。

&&运算与此类似，a && b的计算过程是：首先求表达式a的值，如果a的值是假则整个表达式的值是假，不会再去求b的值；如果a的值是真，则下一步求b的值作为整个表达式的值。所以，a && b相当于“if a then b”，而a || b相当于“if not a then b”。这种特性称为Short-circuit，很多人喜欢利用Short-circuit特性简化代码。

3、在一个完整的声明末尾是Sequence Point，所谓完整的声明是指这个声明不是另外一个声明的一部分。比如声明int a[10], b[20];，在a[10]末尾是Sequence Point，在b[20]末尾也是。

4、在一个完整的表达式末尾是Sequence Point，所谓完整的表达式是指这个表达式不是另外一个表达式的一部分。所以如果有f(); g();这样两条语句，f()和g()是两个完整的表达式，f()的Side Effect必定在g()之前发生。

5、在库函数即将返回时是Sequence Point。这条规则似乎可以包含在上一条规则里面，因为函数返回时必然会结束掉一个完整的表达式。而事实上很多库函数是以宏定义的形式实现的（第 2.1 节 “函数式宏定义”），并不是真正的函数，所以才需要有这条规则。

还有两种Sequence Point和某些C标准库函数的执行过程相关，此处从略，有兴趣的读者可参考[C99]的Annex C。

现在可以分析一下本节开头的例子了。a = (++a)+(++a)+(++a)+(++a);的结果之所以是Undefined，因为在这个表达式中有五个Side Effect都在改变a的值，这些Side Effect按什么顺序发生不一定，只知道在整个表达式求值结束时一定都发生了。比如现在求第二个++a的值，这时第一个、第三个、第四个++a的Side Effect发生了没有，a的值被加过几次了，这些都不确定，所以第二个++a的值也不确定。这行代码用不同平台的不同编译器来编译结果是不同的，甚至在同一平台上用同一编译器的不同版本来编译也可能不同。

写表达式应遵循的原则一：在两个Sequence Point之间，同一个变量的值只允许被改变一次。仅有这一条原则还不够，例如a[i++] = i;的变量i只改变了一次，但结果仍是Undefined，因为等号左边改i的值，等号右边读i的值，到底是先改还是先读？这个读写顺序是不确定的。但为什么i = i + 1;就没有歧义呢？虽然也是等号左边改i的值，等号右边读i的值，但你不读出i的值就没法计算i + 1，那拿什么去改i的值呢？所以这个读写顺序是确定的。写表达式应遵循的原则二：如果在两个Sequence Point之间既要读一个变量的值又要改它的值，只有在读写顺序确定的情况下才可以这么写。

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4. 运算符总结
到此为止，除了和指针相关的运算符还没讲之外，其它运算符都讲过了，是时候做一个总结了。

运算符+ - * / % > < >= <= == != & | ^ 以及各种复合赋值运算符要求两边的操作数类型一致，条件运算符?:要求后两个操作数类型一致，这些运算符在计算之前都需要做Usual Arithmetic Conversion。

下面按优先级从高到低的顺序总结一下C语言的运算符，每一条所列的各运算符具有相同的优先级，对于同一优先级的多个运算符按什么顺序计算也有说明，双目运算符就简单地用“左结合”或“右结合”来说明了。和指针有关的运算符* & ->也在这里列出来了，到第 23 章指针再详细解释。

1、标识符、常量、字符串和用()括号套起来的表达式是组成表达式的最基本单元，在运算中做操作数，优先级最高。

2、后缀运算符，包括数组取下标[]、函数调用()、结构体取成员“.”、指向结构体的指针取成员->、后缀自增++、后缀自减--。如果一个操作数后面有多个后缀，按照离操作数从近到远的顺序（也就是从左到右）依次计算，比如a.name++，先算a.name，再++，这里的.name应该看成a的一个后缀，而不是把.看成双目运算符。

3、单目运算符，包括前缀自增++、前缀自减--、sizeof、类型转换()、取地址运算&、指针间接寻址*、正号+、负号-、按位取反~、逻辑非!。如果一个操作数前面有多个前缀，按照离操作数从近到远的顺序（也就是从右到左）依次计算，比如!~a，先算~a，再求!。

4、乘*、除/、模%运算符。这三个运算符是左结合的。

5、加+、减-运算符。左结合。

6、移位运算符<<和>>。左结合。

7、关系运算符< > <= >=。左结合。

8、相等性运算符==和!=。左结合。

9、按位与&。左结合。

10、按位异或^。左结合。

11、按位或|。左结合。

12、逻辑与&&。左结合。

13、逻辑或||。左结合。

14、条件运算符:?。在第 2 节 “if/else语句”讲过Dangling-else问题，条件运算符也有类似的问题。例如a ? b : c ? d : e是看成(a ? b : c) ? d : e还是a ? b : (c ? d : e)呢？C语言规定是后者。

15、赋值=和各种复合赋值（*= /= %= += -= <<= >>= &= ^= |=）。在双目运算符中只有赋值和复合赋值是右结合的。

16、逗号运算符。左结合。

[K&R]第2章也有这样一个列表，但是对于结合性解释得不够清楚。左结合和右结合这两个概念只对双目运算符有意义，对于前缀、后缀和三目运算符我单独做了说明。C语言表达式的详细语法规则可以参考[C99]的Annex A.2，其实语法规则并不是用优先级和结合性这两个概念来表述的，有一些细节用优先级和结合性是表达不了的，只有看C99才能了解完整的语法规则。