運算子

在介紹了變數和常量後，我們就可以開始使用運算子來對它們進行操作了。下面是運算子的完整列表。目前，可能不需要了解所有運算子，但此處列出所有運算子是為了方便查閱。

賦值運算子（=）

賦值運算子將一個值賦給一個變數。

1
 
x = 5;

此語句將整數值5賦給變數x。賦值操作始終從右到左進行，絕不會反向操作。

1
 
x = y;

此語句將變數y中的值賦給變數x。執行此語句時x的當前值將被丟棄，並被y的值替換。

另外請注意，我們只是在賦值操作時將y的值賦給了x。因此，如果y在稍後發生更改，也不會影響x的新值。

例如，讓我們看一下以下程式碼——我在註釋中包含了變數中儲存內容的變化情況。

 
// assignment operator
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  int a, b;         // a:?,  b:?
  a = 10;           // a:10, b:?
  b = 4;            // a:10, b:4
  a = b;            // a:4,  b:4
  b = 7;            // a:4,  b:7

  cout << "a:";
  cout << a;
  cout << " b:";
  cout << b;
}
 
a:4 b:7

此程式將在螢幕上列印a和b的最終值（分別為4和7）。請注意，即使我們之前聲明瞭a = b，a也沒有受到b最終修改的影響。

賦值操作是表示式，可以進行求值。這意味著賦值本身有一個值，並且對於基本型別，該值是在操作中賦的值。例如：

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y = 2 + (x = 5);

在此表示式中，y被賦值為2與另一個賦值表示式（該表示式本身的值為5）相加的結果。它大致等同於：

1
2
 
x = 5;
y = 2 + x;

最終結果是將7賦給y。

以下表達式在C++中也是有效的：

1
 
x = y = z = 5;

它將5賦給了所有三個變數：x、y和z；始終從右到左賦值。

算術運算子（+、-、*、/、%）

C++支援的五種算術運算是：

運算子描述
+加法 (addition)
-subtraction (減法)
*乘法
/除法
%取模

加法、減法、乘法和除法運算分別與其對應的數學運算子字面意義相同。最後一個取模運算子，用百分號（%）表示，給出兩個值相除的餘數。例如：

1
 
x = 11 % 3;

結果是變數x包含值2，因為11除以3的結果是3，餘數為2。

複合賦值（+=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、&=、^=、|=）

複合賦值運算子透過對其進行運算來修改變數的當前值。它們等同於將運算結果賦給第一個運算元。

表示式等同於……
y += x;y = y + x;
x -= 5;x = x - 5;
x /= y;x = x / y;
price *= units + 1;price = price * (units+1);

其他複合賦值運算子也是如此。例如：

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// compound assignment operators
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  int a, b=3;
  a = b;
  a+=2;             // equivalent to a=a+2
  cout << a;
}
 
5

自增自減運算子（++、--）

一些表示式可以縮短：自增運算子（++）和自減運算子（--）將變數中儲存的值增加或減少一。它們分別等同於+=1和-=1。因此：

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++x;
x+=1;
x=x+1;

在功能上都是等效的；它們三個都將x的值加一。

在早期的C編譯器中，這三個表示式可能會產生不同的可執行程式碼，具體取決於使用哪一個。如今，這種程式碼最佳化通常由編譯器自動執行，因此這三個表示式應該產生完全相同的可執行程式碼。

此運算子的一個特點是它可以作為字首和字尾使用。這意味著它可以寫在變數名前面（++x），也可以寫在變數名後面（x++）。雖然在簡單表示式如x++或++x中，兩者含義完全相同；但在其他需要對自增或自減操作的結果進行求值的表示式中，它們的含義可能存在重要差異：如果自增運算子用作值的字首（++x），則表示式的值將是x增加後的最終值。另一方面，如果用作字尾（x++），值也會增加，但表示式的值是x在增加之前的值。請注意區別：

示例 1示例 2
x = 3;
y = ++x;
// x 包含 4，y 包含 4
 x = 3;
y = x++;
// x 包含 4，y 包含 3

在示例1中，賦給y的值是x增加後的值。而在示例2中，它是x增加之前的值。

關係運算符和比較運算子（==、!=、>、<、>=、<=）

可以使用關係運算符和相等運算子來比較兩個表示式。例如，判斷兩個值是否相等，或者一個值是否大於另一個值。

這種操作的結果是真或假（即布林值）。

C++中的關係運算符是：

運算子描述
==等於
!=不等於
<小於
>大於
<=小於或等於
>=大於或等於

這裡有一些例子：

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(7 == 5)     // evaluates to false
(5 > 4)      // evaluates to true
(3 != 2)     // evaluates to true
(6 >= 6)     // evaluates to true
(5 < 5)      // evaluates to false

當然，不僅可以比較數字常量，還可以比較任何值，包括變數。假設a=2，b=3，c=6，則：

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(a == 5)     // evaluates to false, since a is not equal to 5
(a*b >= c)   // evaluates to true, since (2*3 >= 6) is true
(b+4 > a*c)  // evaluates to false, since (3+4 > 2*6) is false
((b=2) == a) // evaluates to true

請注意！賦值運算子（=，一個等號）與相等比較運算子（==，兩個等號）不同；第一個（=）將右側的值賦給其左側的變數，而第二個（==）則比較運算子兩側的值是否相等。因此，在最後一個表示式（(b=2) == a）中，我們首先將值2賦給了b，然後將其與a（也儲存著值2）進行了比較，結果為true。

邏輯運算子（!、&&、||）

!運算子是C++的布林運算NOT運算子。它只有一個運算元，位於其右側，並對其進行取反，如果其運算元為true則產生false，如果其運算元為false則產生true。基本上，它返回其運算元求值結果的相反布林值。例如：

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!(5 == 5)   // evaluates to false because the expression at its right (5 == 5) is true
!(6 <= 4)   // evaluates to true because (6 <= 4) would be false
!true       // evaluates to false
!false      // evaluates to true

當對兩個表示式求值以獲得單個關係結果時，使用邏輯運算子&&和||。&&運算子對應於布林邏輯運算AND，當兩個運算元均為true時為true，否則為false。以下面板顯示了運算子&&求值表示式a&&b的結果：

&& 運算子（AND）
a和 ba && b
真真真
真假假
假真假
假假假

||運算子對應於布林邏輯運算OR，當任一運算元為true時為true，僅當兩個運算元都為false時才為false。以下是a||b的可能結果：

|| 運算子（OR）
a和 ba || b
真真真
真假真
假真真
假假假

例如：
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( (5 == 5) && (3 > 6) )  // evaluates to false ( true && false )
( (5 == 5) || (3 > 6) )  // evaluates to true ( true || false )

在使用邏輯運算子時，C++從左到右僅評估必要的部分以得出組合關係結果，忽略其餘部分。因此，在最後一個示例（(5==5)||(3>6)）中，C++首先評估5==5是否為true，如果是，則從不檢查3>6是否為true。這被稱為短路求值，對於這些運算子的工作方式如下：

運算子短路
&&如果左側表示式為false，則組合結果為false（右側表示式永遠不求值）。
||如果左側表示式為true，則組合結果為true（右側表示式永遠不求值）。

當右側表示式具有副作用時，例如修改值，這一點尤其重要。

1
 
if ( (i<10) && (++i<n) ) { /*...*/ }   // note that the condition increments i

在這裡，組合條件表示式會將i加一，但這僅在&&左側的條件為true時發生，因為否則，右側的條件（++i<n）永遠不會被求值。

條件三元運算子（?）

條件運算子對一個表示式進行求值，如果該表示式求值為true，則返回一個值，如果表示式求值為false，則返回另一個值。其語法是：

condition ? result1 : result2

如果condition為true，則整個表示式求值為result1，否則為result2。

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7==5 ? 4 : 3     // evaluates to 3, since 7 is not equal to 5.
7==5+2 ? 4 : 3   // evaluates to 4, since 7 is equal to 5+2.
5>3 ? a : b      // evaluates to the value of a, since 5 is greater than 3.
a>b ? a : b      // evaluates to whichever is greater, a or b.

例如：

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// conditional operator
#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  int a,b,c;

  a=2;
  b=7;
  c = (a>b) ? a : b;

  cout << c << '\n';
}
 
7

在此示例中，a為2，b為7，因此被求值的表示式（a>b）不為true，因此將問題標記後的第一個值（冒號後的值）b（值為7）所替換。

逗號運算子（,）

逗號運算子（,）用於分隔兩個或多個表示式，這些表示式包含在只能有一個表示式的地方。當需要對一組表示式進行求值以獲得一個值時，只考慮最右側的表示式。

例如，以下程式碼
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a = (b=3, b+2);

將首先把值3賦給b，然後把b+2賦給變數a。所以，最後，變數a將包含值5，而變數b將包含值3。

位運算子（&、|、^、~、<<、>>）

位運算子透過考慮表示其儲存值的位模式來修改變數。

運算子彙編等效描述
&與 (AND)按位與
|或 (OR)按位包含或
^異或按位異或
~非 (NOT)一元補碼（位反轉）
<<SHL左移位
>>SHR右移位

顯式型別轉換運算子

型別轉換運算子允許將一種型別的值轉換為另一種型別。在C++中有多種方法可以做到這一點。最簡單的一種，是從C語言繼承而來的，是使用括號（()）括起來的新型別作為要轉換的表示式的字首。

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int i;
float f = 3.14;
i = (int) f;

前面的程式碼將浮點數3.14轉換為整數值（3）；小數部分被丟棄。這裡，型別轉換運算子是(int)。在C++中執行相同操作的另一種方法是使用函式式表示法，將要轉換的型別作為表示式的字首，並將表示式括在括號中。

1
 
i = int (f);

這兩種型別轉換方法在C++中都是有效的。

sizeof

此運算子接受一個引數，該引數可以是型別或變數，並返回該型別或物件的位元組大小。

1
 
x = sizeof (char);

這裡，x被賦為值1，因為char是一種大小為一位元組的型別。

sizeof返回的值是一個編譯時常量，因此它總是在程式執行之前確定的。

其他運算子

在後續的教程中，我們將看到更多運算子，例如指向指標的運算子或面向物件程式設計的特定運算子。

運算子優先順序

一個表示式可能包含多個運算子。例如：

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x = 5 + 7 % 2;

在C++中，上面的表示式總是將6賦給變數x，因為%運算子的優先順序高於+運算子，並且總是先進行計算。表示式的部分可以透過括號括起來來覆蓋此優先順序順序，或使其意圖明確。請注意區別：

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x = 5 + (7 % 2);    // x = 6 (same as without parenthesis)
x = (5 + 7) % 2;    // x = 0

從最高到最低優先順序，C++運算子的計算順序如下：
級別優先順序組運算子描述分組
1作用域::作用域限定符從左到右
2字尾（一元）++ --字尾自增/自減從左到右
()函式形式
[]下標
. ->成員訪問
3字首（一元）++ --字首自增/自減從右到左
~ !按位非/邏輯非
+ -一元字首
& *引用/解引用
new delete分配/釋放
sizeof引數包
(型別)C風格型別轉換
4指標到成員.* ->*訪問指標從左到右
5算術：縮放* / %乘法、除法、取模從左到右
6算術：加法+ -加法、減法從左到右
7位移<< >>左移、右移從左到右
8關係< > <= >=比較運算子從左到右
9相等== !=相等/不等從左到右
10與&按位與從左到右
11異或^按位異或從左到右
12或|按位或從左到右
13合取&&邏輯與從左到右
14析取||邏輯或從左到右
15賦值級表示式= *= /= %= += -=
>>= <<= &= ^= |=		賦值/複合賦值從右到左
?:條件運算子
16排序,逗號分隔符從左到右

當表示式有兩個相同優先順序的運算子時，分組決定了哪個運算子先被求值：是從左到右還是從右到左。

將所有子語句括在括號中（即使是由於優先順序而不需要的）可以提高程式碼的可讀性。
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