2.7 算術運算符和算術表達式

C語言的運算符可以分為算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、賦值運算符、條件運算符和逗號運算符6類，本節主要介紹算術運算符及其表達式，其他類型的運算符將在后面的章節中陸續介紹。

2.7.1 算術運算符

學習提示

【理解】算術運算符的優先級與結合性

算術運算符主要用于各類數值運算。本小節將從運算符的種類、優先級和結合性3個方面介紹算術運算符的特點和使用方法。

1 算術運算符的分類

按照算術運算符的性質，可以將算術運算符分為加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、求余（或稱模運算，%）、自增（++）、自減（--）7種。按照參與運算的運算數的個數，可以將算術運算符分為單目運算符和雙目運算符。算術運算符的分類如表2-4所示。

其中+（加法運算符）、*、/（乘、除法運算符）和%（模運算符）都是雙目運算符，即它們在參與運算時，左右各需要一個運算數。而-（減法運算符）既是雙目運算符，又是單目運行符，當作為雙目運算符時表示兩個數的差；作為單目運行符時，只需要后跟一個運算對象，表示取它的負值。自增（++）、自減（--）也是單目運算符，在后面的章節中將詳細介紹 。

說明

符號“*”表示乘法，在C語言中不能用數學中習慣的“×”或“·”號表示乘，也不能省略，如2*y不能寫作2y。

符號“/”表示除法，需要說明的是，兩個整數相除的結果為整數，如5/2結果為2，舍去小數部分。但是，如果除數或被除數中有一個為負值，則舍入的方向是“向零取整”，即5/2為2，-5/2或5/-2的結果為-2。

符號“%”表示求模運算，要求兩側的操作數均為整型數據，即兩個數相除的余數的運算結果也是整數，如“5%2”的結果為1。

2 算術運算符的優先級和結合性

C語言規定了運算符的優先級與結合性。在對表達式求值時，先按運算符的優先級別高低次序執行，如果一個運算對象兩側的運算符的優先級別相同，則按規定的“結合方向”處理。

通常，算術運算符的優先級是取負值運算符＞乘除運算符＞加減運算符。這里需要特別指出的是，圓括號可用來改變優先級，也就是說圓括號的運算級別最高。

例如

1+2*3的運算結果是7，（1+2）*3的運算結果是9。

圓括號的這種特性不僅適用于算術運算符，而且對其他的運算符也是適用的。所以，在使用C語言的時候，可以靈活運用圓括號來得到想要的優先級順序。

所謂結合性是指當一個操作對象兩側的運算符具有相同的優先級時，該操作對象是先與左邊的運算符結合，還是先與右邊的運算符結合。C語言中各運算符的結合性分為兩種，即左結合性（自左至右）和右結合性（自右至左）。

左結合性是指某一個運算對象先與左邊的運算符相結合，再將運算結果與右邊的運算符相結合。同理，我們可以知道右結合性的結合方向。

例如

表達式“x-y+z”的計算順序是：y應先與“-”號結合，執行“x-y”運算，然后再執行“+z”的運算。

例如

x=y=z ；

說明

由于“=”具有右結合性，可以先執行y=z運算，再執行x=（y=z）運算。C語言運算符中有不少具有右結合性，應注意區別，以避免理解錯誤。

請注意

2.7.2 算術表達式

學習提示

【理解】算術運算符的優先級與結合性

用算術運算符和圓括號將運算對象（常量、變量和函數等）連接起來的符合 C語言語法規則的式子稱為算術表達式。算術表達式有3個要素，分別是運算對象（常量、變量、函數等）、圓括號和算術運算符。

一個常量、一個變量（已被賦值）都是合法的表達式，如1、0、x等。簡單的表達式還可以加上圓括號，或者與運算符進行連接構成新的表達式。

例如

-x、1+x、（-x）、（1+x）都是合法的算術表達式，（-x）*（1+x）又構成了新的表達式 。

說明

C語言表達式中的所有標識符必須寫在一行，沒有分式，也沒有上下標，如數學表達式：

需要寫成（a+b）/（c+d），這里括號是不可缺少的。如果沒有括號，實際上就變成了a+（b/c）+d。

了解了算術運算符的優先級和結合方向以后，再來分析一下表達式-x*（-y+4）/a-1的求值過程。

（1）求表達式“-x”的值。

（2）求表達式“-y”的值。

（3）求表達式“-y+4”的值。

（4）求表達式“（1）”乘“（3）”的值。

（5）求“（4）/a”的值。

（6）求“（5）-1”的值。

從這個小例子可以看出，C表達式的本質是一個值。因此，表達式可以出現在數值能夠出現的任何地方，這也意味著，如果表達式中有變量，則變量在被引用之前必須已被賦值。

真題演練

【例1】若有定義語句：int a=12；，則執行語句：a+=a-=a*a；后，a的值是（　）。

A）-264　 B）552　 C）144　 D）264

【解析】賦值運算結合性為自右向左，語句a+=a-=a*a相當于a=a-a*a，a=a+a；，自右向左計算過程為a=a-a*a=-132，a=a+a=-264，選項A正確。

【答案】A

【例2】有C語言表達式2*3+4+15%3，關于其執行順序，以下敘述中正確的是（　）。

A）先執行2*3得6，再執行6+4得10，再執行15%3得0，最后執行10+0得10

B）先執行2*3得6，再執行15%3得5，最后執行6+4+5得15

C）先執行15%3得0，再執行2*3得6，最后執行6+4+0得10

D）先執行15%3得3，再執行4+3得7，再執行2*3得6，最后執行6+7得13

【解析】運算符“*”和運算符“%”有相同優先級，并且優先級都高于運算符“+”，再根據運算結合性，乘法和取余運算都滿足從左到右的運算規則，故選項C、D錯誤；因為15%3=0，故排除選項B，答案為選項A。

【答案】A