4.2　使用表达式

在C语言中，表达式由运算符和操作数构成，表达式的运算符指出了对操作数的操作，操作数可以是常量、变量或者函数的调用，并且表达式是用来构成语句的基本单位。本节就来介绍表达式的使用。

4.2.1　算术表达式

由算术运算符和操作数组成的表达式称为算术表达式，算术表达式的结合性为自左向右。常用的算术表达式使用说明，如表4-10所示。

表4-10　算术表达式的描述

【例4.9】编写程序，定义int型变量a、b、c，初始化a的值为10，初始化b的值为20，使用算术表达式对a和b进行运算，将计算结果分别赋予c再输出（源代码\ch04\4.9.txt）。

图4-9　例4.9的程序运行结果

程序运行结果如图4-9所示。

在使用算术表达式的过程中，应该注意以下几点：

（1）在算术表达式中，如果操作数的类型不一致，系统会自动进行隐式转换，如果转换成功，表达式的结果类型以操作数中表示范围大的类型为最终类型。

（2）减法运算符的使用同数学中的使用方法类似，但需要注意的是，减法运算符不但可以应用于整型、浮点型数据间的运算，还可以应用于字符型的运算。在字符型运算时，首先将字符转换为其ASCII码值，然后进行减法运算。

（3）在使用除法运算符时，如果除数与被除数均为整数，则结果也为整数，它会把小数舍去（并非四舍五入），如3/2=1。

4.2.2　赋值表达式

由赋值运算符和操作数组成的表达式称为赋值表达式，赋值表达式的功能是计算表达式的值再赋予左侧的变量。赋值表达式的一般形式如下：

     变量 赋值运算符 表达式

赋值表达式的计算过程是：首先计算表达式的值，然后将该值赋给左侧的变量。C语言中常见赋值表达式以及使用说明，如表4-11所示。

表4-11　常见赋值表达式以及使用说明

【例4.10】编写程序，定义整型变量x、y，使用赋值表达式对x进行相应的运算操作，然后将结果赋予y输出（源代码\ch04\4.10.txt）。

图4-10　例4.10的程序运行结果

程序运行后的结果如图4-10所示。

在使用赋值表达式的过程中，应该注意以下几点：

（1）赋值的左操作数必须是一个变量，C语言中可以对变量进行连续赋值，这时赋值运算符是右关联的，这意味着从右向左运算符被分组。例如，形如a=b=c的表达式等价于a=(b=c)。

（2）如果赋值运算符两边的操作数类型不一致，如果存在隐式转换，系统会自动将赋值运算符右边的类型转换为左边的类型再赋值；如果不存在隐式转换，那就先要进行显式类型转换，否则程序会报错。

4.2.3　关系表达式

由关系运算符和操作数构成的表达式称为关系表达式。关系表达式中的操作数可以是整型数、实型数、字符型等。对于整数类型、实数类型和字符类型，六种关系运算符都适用；对于字符串的关系运算符实际上只能使用==和!=运算符。关系表达式的格式如下：

     表达式 关系运算符 表达式

例如：

     3>2
     z>x-y
     'a'+2<d
     a>(b>c)
     a!=(c==d)
     "abc"!="asf"

☆大牛提醒☆

两个字符串值都为null或两个非空字符串长度相同、对应的字符序列也相同的情况下比较的结果才能为“真”。

关系表达式的返回值只有“真”与“假”两种，分别用“1”和“0”来表示，例如：

     2>1 的返回值为“真”，也就是“1”
     (a+b)==(c=5)的返回值为“假”，也就是“0”

【例4.11】编写程序，通过输入端输入一个字符，使用关系表达式判断该字符是字母还是数字（源代码\ch04\4.11.txt）。

保存并运行程序，如果输入数值，则返回如图4-11所示的结果；如果输入一个字符，则返回如图4-12所示的结果。

图4-11　输入数字的反馈信息

图4-12　输入字母的反馈信息

4.2.4　逻辑表达式

由逻辑运算符和操作数组成的表达式称为逻辑表达式。逻辑表达式的结果只能是真与假，要么是“1”要么是“0”。逻辑表达式的书写形式一般为：

     表达式 逻辑运算符 表达式

例如，表达式a&&b，其中a和b均为布尔值，系统在计算该逻辑表达式时，首先判断a的值，如果a为true，再判断b的值，如果a为false，系统不需要继续判断b的值，直接确定表达式的结果为false。

虽然在C语言中，以“1”表示“真”，以“0”表示“假”，但是反过来在判断一个量是“真”或是“假”时，是以“0”代表“假”，以非“0”的数字代表“真”。

例如：

     2&&3

由于“2”和“3”均非“0”，所以表达式的返回值为“真”，即为“1”。

【例4.12】编写程序，分别定义字符型变量s并初始化为“z”，整型变量a、b、c并初始化为1、2、3，浮点型变量x、y并初始化为2e+5、3.14。输出由它们所组合的相应逻辑表达式的返回值（源代码\ch04\4.12.txt）。

程序运行结果如图4-13所示。

图4-13　例4.12的程序运行结果

4.2.5　位运算表达式

由位运算符和操作数构成的表达式为位运算表达式。在位运算表达式中，系统首先将操作数转换为二进制数，然后再进行位运算，计算完毕后，再将其转换为十进制整数。各种位运算方法，如表4-12所示。这里假设操作数1为8，操作数2为3。

表4-12　位运算符表达式

【例4.13】编写程序，定义整型变量a、b，并初始化为20、15；定义int型变量c并初始化为0。对a、b进行相关位运算操作，将结果赋予变量c并输出（源代码\ch04\4.13.txt）。

程序运行结果如图4-14所示。

图4-14　例4.13的程序运行结果

4.2.6　条件表达式

由条件运算符和操作数组成的表达式称为条件表达式。条件表达式的一般形式如下：

     条件表达式?表达式1:表达式2

条件表达式的计算过程是先计算条件，然后进行判断。如果条件表达式的结果为“真”，计算表达式1的值，表达式1为整个条件表达式的值；否则，计算表达式2的值，表达式2为整个条件表达式的值。例如，求出a和b中最大数的表达式。

     a>b?a:b   //取a和b的最大值

条件运算符的优先级高于赋值运算符，低于关系运算符和算术运算符。所以有：

     (a>b)?a:b 等价于a>b?a:b

条件运算符的结合性规则是自右向左，例如：

     a>b?a:c<d?c:d 等价于a>b?a:(c<d?c:d)

注意：在条件运算符中？与：是一对运算符，不可拆开使用。

【例4.14】编写程序，定义两个整型变量，通过输入端输入两数的值，再使用条件表达式比较它们的大小，将较大数输出（源代码\ch04\4.14.txt）。

程序运行结果如图4-15所示。

图4-15　例4.14的程序运行结果

4.2.7　逗号表达式

逗号运算符的功能是将两个表达式连接起来成为一个表达式，这就是逗号表达式。逗号表达式的一般形式为：

     表达式1,表达式2

逗号表达式的运算方式为分别对两个表达式进行求解，然后以表达式2的计算结果作为整个逗号表达式的值。在逗号表达式中可以使用嵌套的形式，例如：

     表达式1,(表达式2,表达式3…表达式n)

将上述逗号表达式展开可以得到：

     表达式1,表达式2,表达式3…表达式n

那么表达式n便为整个逗号表达式的值。

【例4.15】编写程序，定义整型变量a，b，c，x，y。对a，b，c进行初始化，它们的值分别为1，2，3，然后计算逗号表达式y=(x=a+b, a+c)，最后输出x，y的值（源代码\ch04\4.15.txt）。

程序运行结果如图4-16所示。

图4-16　例4.15的程序运行结果