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C++ 语言

 

表达式

概述

值类别（左值 lvalue、右值 rvalue、亡值 xvalue）

求值顺序（序列点）

常量表达式

不求值表达式

初等表达式

lambda 表达式(C++11)

字面量

整数字面量

浮点字面量

布尔字面量

字符字面量，包含转义序列

字符串字面量

空指针字面量(C++11)

用户定义字面量(C++11)

运算符

赋值运算符: a=b, a+=b, a-=b, a*=b, a/=b, a%=b, a&=b, a|=b, a^=b, a<<=b, a>>=b

自增与自减: ++a, --a, a++, a--

算术运算符: +a, -a, a+b, a-b, a*b, a/b, a%b, ~a, a&b, a|b, a^b, a<<b, a>>b

逻辑运算符: a||b, a&&b, !a

比较运算符: a==b, a!=b, a<b, a>b, a<=b, a>=b, a<=>b(C++20)

成员访问运算符: a[b], *a, &a, a->b, a.b, a->*b, a.*b

其他运算符: a(...), a,b, a?b:c

默认比较(C++20)

运算符的代用表示

优先级和结合性

折叠表达式(C++17)

new 表达式

delete 表达式

throw 表达式

alignof

sizeof

sizeof...(C++11)

typeid

noexcept(C++11)

运算符重载

类型转换

隐式转换

const_cast

static_cast

reinterpret_cast

dynamic_cast

显式转换 (T)a, T(a)

用户定义转换

 

表达式是运算符和它们的操作数的序列，它指定一项计算。

表达式的求值可以产生一个结果（比如 2 + 2 的求值产生结果 4），也可能产生副作用（比如对 std::printf("%d", 4) 的求值在标准输出上打印字符 '4'）。

概述

• 值类别（左值 (lvalue)、右值 (rvalue)、泛左值 (glvalue)、纯右值 (prvalue)、亡值 (xvalue) (C++11 起)）是根据表达式的值所进行的分类
• 实参和子表达式的求值顺序指定获得中间结果所用的顺序

运算符

常见运算符
赋值	自增 自减	算术	逻辑	比较	成员访问	其他
a = b a += b a -= b a *= b a /= b a %= b a &= b a |= b a ^= b a <<= b a >>= b	++a --a a++ a--	+a -a a + b a - b a * b a / b a % b ~a a & b a | b a ^ b a << b a >> b	!a a && b a || b	a == b a != b a < b a > b a <= b a >= b a <=> b	a[b] *a &a a->b a.b a->*b a.*b	a(...) a, b ? :
特殊运算符
static_cast 转换一个类型为另一相关类型 dynamic_cast 在继承层级中转换 const_cast 添加或移除 cv 限定符 reinterpret_cast 转换类型到无关类型 C 风格转型 以 static_cast 、 const_cast 及 reinterpret_cast 的混合转换一个类型到另一类型 new 创建有动态存储期的对象 delete 销毁先前由 new 表达式创建的对象，并释放其所拥有的内存区域 sizeof 查询类型的大小 sizeof... 查询形参包的大小(C++11 起) typeid 查询类型的类型信息 noexcept 查询表达式是否能抛出异常(C++11 起) alignof 查询类型的对齐要求(C++11 起)

• 运算符优先级定义了运算符绑定到它的各个实参的顺序
• 替代表示是一些运算符的其他代用书写方式
• 运算符重载允许对用户定义的类指定各运算符的行为。

转换

• 标准转换是从一个类型到另一类型的隐式转换
• const_cast 转换
• static_cast 转换
• dynamic_cast 转换
• reinterpret_cast 转换
• 显式转型转换，使用 C 风格写法和函数式写法
• 用户定义转换使得可以指定源自用户定义类的转换

内存分配

• new 表达式动态地分配内存
• delete 表达式动态地解分配内存

其他

• 常量表达式能在编译期求值并在编译期语境（如模板实参、数组大小等等）中使用
• sizeof
• alignof
• typeid
• throw 表达式

初等表达式

任何运算符的操作数都可以是其他的表达式或初等表达式（例如，1 + 2 * 3 中 operator+ 的操作数是子表达式 2 * 3 和初等表达式 1）。

初等表达式包括以下各项：

• this
• 字面量（例如 2 或 "Hello, world"）
• 标识表达式，包括
  • 经过适当声明的无限定的标识符（例如 n 或 cout），以及
  • 经过适当声明的有限定的标识符（例如 std::string::npos）

lambda 表达式	(C++11 起)
折叠表达式	(C++17 起)
requires 表达式	(C++20 起)

括号中的任何表达式也被归类为初等表达式：这确保了括号具有比任何运算符更高的优先级。括号保持值、类型和值类别不变。

字面量

字面量是 C++ 程序中用以表现嵌入到源代码中的常量值的记号。

• 整数字面量是整数类型的十进制、八进制、十六进制或二进制 (C++14 起)的数值
• 字符字面量是有下列类型之一的单个字符：

• char 或 wchar_t

char16_t 或 char32_t	(C++11 起)
char8_t	(C++20 起)

• 浮点字面量是 float、double 或 long double 类型的值
• 字符串字面量是有下列类型之一的字符序列：

• const char[] 或 const wchar_t[]

const char16_t[] 或 const char32_t[]	(C++11 起)
const char8_t[]	(C++20 起)

• 布尔字面量是 bool 类型的值，即 true 和 false

nullptr 是指针字面量，指定一个空指针值 用户定义字面量是用户指定的类型的常量值

(C++11 起)

不求值表达式

运算符 typeid、sizeof、noexcept 和 decltype (C++11 起) 的操作数是不求值表达式（除非运算符是 typeid 且操作数是多态泛左值），因为这些运算符只会查询它们的操作数的编译期性质。因此，std::size_t n = sizeof(std::cout << 42); 不进行控制台输出。

不求值的运算数会被当做完整表达式，即便它们在语法上是某个更大的表达式的操作数也是如此（例如，这意味着 sizeof(T()) 要求 T::~T 可访问）	(C++14 起)
requires 表达式也是不求值表达式。	(C++20 起)

弃值表达式

弃值表达式是只用来实施其副作用的表达式。从这种表达式计算的值被舍弃。这样的表达式包括任何表达式语句的完整表达式，内建逗号运算符的左边的实参，以及转型到类型 void 的转型表达式的实参。

弃值表达式的计算结果永远不会进行数组到指针和函数到指针转换。只有在该表达式是 有 volatile 限定的左值 (C++11 前)泛左值 (C++11 起)，并具有下列形式之一（必须为它的内建含义，可以有括号）时才会进行左值到右值转换：

• 标识表达式 (id-expression)
• 数组下标表达式
• 类成员访问表达式
• 间接寻址
• 成员指针操作
• 条件表达式，它的第二个和第三个操作数都是这些表达式中的一种
• 逗号表达式，它的右操作数是这些表达式中的一种。

此外，如果该左值拥有具有 volatile 限定的类类型，那么要求用 volatile 复制构造函数来初始化作为结果的右值临时量。

如果表达式（经过可能会发生的任何左值向右值转换之后）是非 void 纯右值，那么就会进行临时量实质化。 当表达式丢弃了声明为 [[nodiscard]] 的值，而它不是转型为 void 的表达式时，编译器可以发布警告。

(C++17 起)

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR	应用于	出版时的行为	正确行为
CWG 1054	C++98	为 volatile 变量赋值可能会由于需要对赋值结果 进行左值到右值转换而产生不必要的读操作	引入弃值表达式并将该情况排除在 需要进行该转换的情况之外
CWG 1383	C++98	弃值表达式中会应用左值到右值转换的表达式列表也覆盖了重载的运算符	只覆盖内建运算符
CWG 1576	C++11	不会对弃值 volatile 亡值表达式应用作指导右值转换	此时会应用该转换

参阅

表达式 的 C 文档