[C++高频精进] 语法与数据结构：运算符与表达式

核心要点速览

• 逻辑运算符（&&/||）：支持短路求值，右操作数可能不执行
• 逗号运算符（,）：按左到右执行多个表达式，返回最后一个值，优先级最低
• 右结合运算符：赋值运算符（=）、条件运算符（?:）、单目运算符，优先级相同时从右到左执行

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一、逻辑运算符的短路求值（&& / ||）

核心规则

短路求值是逻辑运算符的优化特性，仅在必要时计算右操作数，直接影响代码执行结果。

1. &&（逻辑与）：左操作数为false时，直接返回false，右操作数不执行。
2. ||（逻辑或）：左操作数为true时，直接返回true，右操作数不执行。

常见场景（含副作用表达式）

• &&短路示例：

  int i = 0;
  bool res = (i == 1) && (++i); // 左为false，右++i不执行
  // 结果：res=false，i=0（而非1）
  

• ||短路示例：

  int j = 0;
  bool res = (j == 0) || (++j); // 左为true，右++j不执行
  // 结果：res=true，j=0（而非1）
  

易错点

• 禁止将 “必须执行的代码”（如变量更新、数据写入）放在短路运算符右侧，可能因短路导致逻辑失效。
• 区分&&/||（有短路特性）与&/|（按位运算，无短路，左右操作数均执行）。

二、逗号运算符（,）

核心规则

• 执行顺序：按从左到右依次执行所有表达式。
• 返回值：最终返回最后一个表达式的值。
• 优先级：C++ 中优先级最低（低于赋值运算符），需用括号明确执行逻辑。

典型场景（含陷阱）

1. 优先级陷阱（与赋值结合）：

int a = 1, 2; // 错误：等价于(a=1),2，赋值语句不合法
int a = (1, 2); // 正确：返回最后一个表达式，a=2

2. for 循环多操作场景：

for (int i=0, j=5; i<5; i++, j--) { ... }
// 初始化：i=0和j=5同时执行；更新：i++和j--按顺序执行

考察点

• 考察 “返回最后一个表达式值”，常结合赋值语句预判结果。
• 区分 “变量声明中的逗号”（非运算符），如int a, b;是声明两个变量，并非逗号运算符。

三、右结合运算符（优先级相同时的执行顺序）

概念

结合性指 “多个优先级相同的运算符连续出现时的执行顺序”，C++ 中多数运算符为左结合，仅以下三类为右结合。

三类右结合运算符

1. 赋值运算符（=）

• 规则：从右到左执行，支持链式赋值。

• 示例：

  int a, b, c;
  a = b = c = 5; // 右结合：先c=5 → 再b=c → 最后a=b，结果a=b=c=5
  

• 易错点：a = 3, 4等价于(a=3),4，a 的值为 3（非 4），因逗号运算符优先级更低。

2. 条件运算符（?:）

• 规则：唯一的右结合双目运算符，嵌套时从右向左解析。
• 嵌套示例：

  int x=1, y=2, z=3;
  int res = x>y ? x : y>z ? y : z; // 等价于x>y ? x : (y>z ? y : z)
  // 结果：res=3（y>z为false，取z=3）
  

3. 单目运算符

• 包含：前缀++、前缀--、*（解引用）、&（取地址）、!、~、+（正）、-（负）、sizeof等。

• 规则：从右到左执行，常结合指针操作考察。

• 指针示例：

  int a=5;
  int* p=&a;
  ++*p; // 右结合：先*p（取a=5）→ 再++，结果a=6
  

• 易错点：区分前缀（右结合）和后缀++/--（左结合），如*p++是左结合，先*p再p++。

四、表达式求值的核心规则

表达式的求值结果由两大因素决定，这也是理解复杂表达式的关键：

1. 运算符优先级：决定不同运算符的执行顺序（如*优先级高于+）。
2. 结合性：当多个优先级相同的运算符连续出现时，决定执行顺序（左结合 / 右结合，如前文的右结合运算符）。

示例：综合优先级与结合性

int a = 2, b = 3, c = 4;
int res = a + b * c / 2; 
// 优先级：*、/ 高于 +，且 * 和 / 左结合 → 先算 b*c=12，再 12/2=6，最后 a+6=8 → res=8

int x = 10, y = 20;
bool flag = x > 5 || y++ > 15; 
// 优先级：> 高于 ||；|| 短路求值 → 左操作数x>5为true，右操作数y++不执行 → flag=true，y=20

五、表达式的 “副作用”

表达式在求值过程中，若修改了操作数的值（如++、--、赋值），则产生 “副作用”。副作用可能导致表达式求值结果依赖执行顺序，需特别注意：

int i = 1;
int res = i++ + i++; 
// 未定义行为！C++标准未规定两个i++的执行顺序，不同编译器可能返回2（先算左再右）或3（先右再左）

规则：避免在同一表达式中对同一变量进行多次修改（如i++ + i++），此类代码行为未定义。