《运算符与表达式》课件

运算符与表达式运算符是程序语言中的基本符号，用来执行特定操作表达式是由运算符和操作数组成的语句，用于计算和表达数据之间的关系课程目标理解运算符的概念掌握表达式求值深入理解各种运算符的种类、作学习表达式求值的步骤和规则，用和使用方法并能够熟练地进行表达式运算运用运算符和表达式将运算符和表达式应用于实际编程，解决各种计算问题运算符的概念符号和操作程序中的核心操作类型运算符是用于执行特定操作的符号，例如在编程中，运算符是表达式的基本组成部不同的运算符执行不同的操作，例如算术加减乘除或比较大小分，它们允许我们对数据进行操作和计运算符执行算术运算，关系运算符执行比算较算术运算符加法运算符减法运算符乘法运算符除法运算符+-*/两个操作数相加，得到它们从第一个操作数中减去第二两个操作数相乘，得到它们第一个操作数除以第二个操的和个操作数，得到它们的差的积作数，得到它们的商例如例如例如例如1+2=35-3=24*5=2010/2=5赋值运算符赋值运算符的作用赋值运算符将右边的值赋予左边的变量例如，将值赋予变量a=1010a赋值运算符的类型除了简单的赋值运算符之外，还有、、、、等复合赋值运算符，简化代码并提高效率“=”+=-=*=/=%=赋值运算符的执行顺序赋值运算符从右向左执行，先计算右边的表达式，再将结果赋予左边的变量关系运算符比较运算符比较操作

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2.12用于比较两个操作数，结果为例如，大于、小于、等于、不真或假等于等应用场景常见运算符

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4.34用于条件判断、循环控制等包括、、、、、==!===等逻辑运算符逻辑与两个操作数都为真时结果为真，否则为假逻辑或只要有一个操作数为真，结果就为真，两个操作数都为假时结果才为假逻辑非操作数为真时结果为假，操作数为假时结果为真位运算符类型常见的位运算符包括按位与、按位或、按位异或|、按位取反、左移和右移^~每种运算符都有特定的功能，用于执行不同的位操作概念位运算符是直接对操作数的二进制位进行操作的运算符它们主要用于对数据进行更底层的操作，例如对数据进行位移、设置、清除和测试等运算符优先级运算符优先级决定表达式中运算的顺序，影响最终的计算结果优先级高的运算符先执行，优先级低的运算符后执行优先级运算符最高[]-.高++--!~-+*sizeof中*/%低+-最低表达式的基本概念表达式是程序中最基本的组成部分之一，用于表达运算过程表达式由操作数和运算符组成，它可以是常量、变量、函数调用等等表达式可以用来计算值，例如或者用于比较两个值，例如2+3=5,ab表达式可以是简单的，例如，也可以是复杂的，例如1+2a+b*c-d表达式的求值规则表达式的求值规则是指在程序运行时，计算表达式结果的顺序和方法从左到右1按照运算符的优先级和结合性，从左到右依次计算运算符优先级2不同运算符具有不同的优先级，优先级高的运算符先计算结合性3当多个运算符具有相同优先级时，按照结合性确定计算顺序例如，在表达式中，乘法运算符的优先级高于加法运算符，所以先计算，再计算如果表达式中有多个相同优先`a+b*c``b*c``a+b*c`级的运算符，则按照结合性确定计算顺序例如，的结合性为从左到右，所以先计算，再计算`a-b-c``a-b``a-b-c`算术表达式基本概念求值规则由运算符、操作数和括号组成的运算符优先级从高到低执行，表达式，运算符执行特定操作，例如乘除优先于加减结合性操作数是参与运算的值或变量，相同优先级从左到右或从右到左括号用于改变运算顺序执行，例如加减运算从左到右类型转换常见形式不同类型操作数之间运算时，会包括加减乘除、取余、自增自进行自动类型转换，结果类型通减、位运算等，用于完成各种数常为较高类型学运算，例如计算结果、比较大小、位操作等关系表达式比较运算关系运算符12关系表达式用于比较两个操作关系运算符包括大于数的值，并返回一个布尔值（）、小于（）、等于（）、不等于（）、大==!=于等于（）、小于等于=（）=应用场景举例34关系表达式通常用于控制程序例如，判断两个变量是否相流程、进行条件判断和数据筛等、比较两个数值的大小、检选查字符串是否匹配等逻辑表达式逻辑运算符真值表控制流程逻辑表达式使用逻辑运算符连接多个关系逻辑运算符的结果取决于操作数的真假逻辑表达式用于控制程序的执行流程表达式三元表达式语法结构执行过程三元表达式提供了一种简洁的条件判断首先计算表达式，如果结果为真，则执1方式行表达式，并返回其结果2它的语法结构是表达式表达式如果表达式为假，则执行表达式，并12:13表达式返回其结果3表达式的简化消除冗余1合并相同运算符常量折叠2提前计算常数表达式代码优化3提高效率，节省资源表达式简化可以提高代码可读性，减少运算量，提高代码执行效率例如，合并相同运算符、提前计算常数表达式，可以减少代码的冗余和不必要的运算前缀表达式定义特点运算符位于操作数之前不需要括号，便于计算机解析示例表示+*2342*3+4后缀表达式表达式形式操作数位于操作符之后，例如23+栈结构使用栈来实现后缀表达式的求值，操作数入栈，遇到运算符则弹出两个操作数进行运算，并将结果压入栈求值过程从左到右遍历表达式，遇到操作数入栈，遇到运算符弹出两个操作数计算，并将结果压入栈运算符重载运算符重载允许程序员扩展运算符的功能，使其适用于自定义数据类型通过重载，程序员可以赋予运算符新的含义，使其适用于特定的类或结构体重载的特点多态性代码可读性

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2.12重载允许同一个函数名，处理通过重载，代码更易于阅读和不同类型或数量的参数理解，提高代码可维护性代码复用性静态多态

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4.34重载可以减少代码冗余，提高重载是在编译时实现的多态代码复用率性，编译器根据参数类型选择正确的函数版本重载的限制符号限制运算符类型代码错误运算符重载不能改变运算符的优先级和结无法重载大小比较运算符（，，，重载运算符时，如果无法匹配相应的运算=合性）以及逻辑运算符（，，！）符，编译器会报错=||单目运算符的重载操作符重载单目运算符允许用户自定义运算符的含单目运算符是指只有一个操作数C++义，使其适用于用户定义的类的运算符，如取负运算符、取地型址运算符等重载规则重载单目运算符需要使用运算符重载的语法，并确保重载后的操作符符合预期逻辑双目运算符的重载运算符优先级双目运算符重载后，优先级遵循原有规则返回值类型重载后，返回值类型需与原有运算符一致重载形式重载形式为操作符重载函数，参数类型需与操作数类型一致关系运算符的重载重载目的重载规则重载关系运算符可以使对象比较更直观，例如使用比较两需要定义相应的成员函数，例如参数类型为当“==”“operator==”个对象是否相等前类类型，返回值为布尔值赋值运算符的重载赋值运算符的重载重载的语法常见应用场景用户可以自定义赋值运算符的行为，实现通过在类中声明一个重载函数，并使用等例如，在拷贝构造函数中，需要使用重载特定操作，例如对象的复制或资源的释号（）运算符作为函数名来实现的赋值运算符来确保对象的正确复制=放函数调用运算符的重载重载运算符参数传递

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2.12函数调用运算符可以被重重载的函数调用运算符可以接“”载，允许对象以类似函数调用受参数，用于传递给对象，实的方式被调用现特定功能应用场景代码示例

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4.34常用于模拟函数调用，为对象通过重载函数调用运算符，可提供灵活的执行方式以模拟函数调用，使对象的行为更加灵活下标运算符的重载下标运算符重载下标运算符重载允许自定义类对象使用下标运算符访问成员重载下标运算符后，可以通过下标运算符访问对象的数据成员例如，对于一个类名为的类，可以通过重载运算MyClass[]符，使得对象可以使用下标运算符访问其内部的数据MyClass成员总结与思考运算符和表达式是程序设计的核心概念•掌握运算符的种类和优先级•理解表达式求值的规则运算符重载可以使代码更灵活和可读性更高•注意重载的规则和限制•选择合适的重载方式深入理解运算符和表达式的概念可以更好地进行代码编写•优化代码效率和可读性•提高编程能力和解决问题的能力习题演练练习一1计算以下表达式的值:•a=3+5*2•b=10-2/4•c=7%3练习二2写出以下算术表达式的后缀表达式:•a+b*c•a+b*c•a/b+c%d练习三3编写代码实现一个简单的计算器程序，支持加、减、乘、除四种运算，并考虑运算符优先级和括号的处理课后作业练习题完成课本中的练习题，巩固对运算符与表达式的理解编程实践尝试编写一些简单的程序，运用所学的知识解决实际问题拓展阅读阅读相关书籍或文章，深入了解运算符与表达式的更高级应用课堂讨论积极参与课堂讨论，分享你的理解和思考。