C++編程從零開始之賦值操作符

2019-11-17 05:14:58

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供稿：網(wǎng)友

　　雖然上篇已經(jīng)說明了變量是什么，但對于變量最要害的東西卻由于篇幅限制而沒有說明，下面先說明如何訪問內(nèi)存。
　　賦值語句

　　前面已經(jīng)說明，要訪問內(nèi)存，就需要相應(yīng)的地址以表明訪問哪塊內(nèi)存，而變量是一個映射，因此變量名就相當(dāng)于一個地址。對于內(nèi)存的操作，在一般情況下就只有讀取內(nèi)存中的數(shù)值和將數(shù)值寫入內(nèi)存（不考慮分配和釋放內(nèi)存），在C++中，為了將一數(shù)值寫入某變量對應(yīng)的地址所標(biāo)識的內(nèi)存中（出于簡便，以后稱變量a對應(yīng)的地址為變量a的地址，而直接稱變量a的地址所標(biāo)識的內(nèi)存為變量a），只需先書寫變量名，后接“=”，再接欲寫入的數(shù)字（關(guān)于數(shù)字，請參考《C++從零開始（二）》）以及分號。如下：

a = 10.0f; b = 34;

　　由于接的是數(shù)字，因此就可以接表達(dá)式并由編譯器生成計算相應(yīng)表達(dá)式所需的代碼，也就可如下：

c = a / b * 120.4f;

　　上句編譯器將會生成進(jìn)行除法和乘法計算的CPU指令，在計算完畢后（也就是求得表達(dá)式a / b * 120.4f的值了后），也會同時生成將計算結(jié)果放到變量c中去的CPU指令，這就是語句的基本作用（對于語句，在《C++從零開始（六）》中會具體說明）。

　　上面在書寫賦值語句時，應(yīng)該確保此語句之前已經(jīng)將使用到的變量定義過，這樣編譯器才能在生成賦值用的CPU指令時查找到相應(yīng)變量的地址，進(jìn)而完成CPU指令的生成。如上面的a和b，就需要在書寫上面語句前先書寫類似下面的變量定義：

float a; long b;

　　直接書寫變量名也是一條語句，其導(dǎo)致編譯器生成一條讀取相應(yīng)變量的內(nèi)容的語句。即可以如下書寫：

a;

　　上面將生成一條讀取內(nèi)存的語句，即使從內(nèi)存中讀出來的數(shù)字沒有任何應(yīng)用（當(dāng)然，假如編譯器開了優(yōu)化選項，則上面的語句將不會生成任何代碼）。從這一點(diǎn)以及上面的c = a / b * 120.4f;語句中，都可以看出一點(diǎn)——變量是可以返回數(shù)字的而變量返回的數(shù)字就是按照變量的類型來解釋變量對應(yīng)內(nèi)存中的內(nèi)容所得到的數(shù)字。這句話也許不是那么輕易理解，在看過后面的類型轉(zhuǎn)換一節(jié)后應(yīng)該就可以理解了。

　　因此為了將數(shù)據(jù)寫入一塊內(nèi)存，使用賦值語句（即等號）；要讀取一塊內(nèi)存，書寫標(biāo)識內(nèi)存的變量名。所以就可以這樣書寫：a = a + 3;

　　假設(shè)a原來的值為1，則上面的賦值語句將a的值取出來，加上3，得到結(jié)果4，將4再寫入a中去。由于C++使用“=”來代表賦值語句，很輕易使人和數(shù)學(xué)中的等號混淆起來，這點(diǎn)應(yīng)注重。

　　而如上的float a;語句，當(dāng)還未對變量進(jìn)行任何賦值操作時，a的值是什么？上帝才知道。當(dāng)時的a的內(nèi)容是什么（對于VC編譯器，在開啟了調(diào)試選項時，將會用0xCCCCCCCC填充這些未初始化內(nèi)存），就用IEEE的real*4格式來解釋它并得到相應(yīng)的一個數(shù)字，也就是a的值。因此應(yīng)在變量定義的時候就進(jìn)行賦值（但是會有性能上的影響，不過很小），以初始化變量而防止出現(xiàn)莫名其妙的值，如：float a = 0.0f;。

　　賦值操作符

　　上面的a = a + 3;的意思就是讓a的值增加3。在C++中，對于這種情況給出了一種簡寫方案，即前面的語句可以寫成：a += 3;。應(yīng)當(dāng)注重這兩條語句從邏輯上講都是使變量a的值增3，但是它們實際是有區(qū)別的，后者可以被編譯成優(yōu)化的代碼，因為其意思是使某一塊內(nèi)存的值增加一定數(shù)量，而前者是將一個數(shù)字寫入到某塊內(nèi)存中。所以假如可能，應(yīng)盡量使用后者，即a += 3;。這種語句可以讓編譯器進(jìn)行一定的優(yōu)化（但由于現(xiàn)在的編譯器都非常智能，能夠發(fā)現(xiàn)a = a + 3;是對一塊內(nèi)存的增值操作而不是一塊內(nèi)存的賦值操作，因此上面兩條語句實際上可以認(rèn)為完全相同，僅僅只具有簡寫的功能了）。

　　對于上面的情況，也可以應(yīng)用在減法、乘法等二元非邏輯操作符（不是邏輯值操作符，即不能a &&= 3;）上，如：a *= 3; a -= 4; a 　= 34; a >>= 3;等。

　　除了上面的簡寫外，C++還提供了一種簡寫方式，即a++;，其邏輯上等同于a += 1;。同上，在電腦編程中，加一和減一是經(jīng)常用到的，因此CPU專門提供了兩條指令來進(jìn)行加一和減一操作（轉(zhuǎn)成匯編語言就是Inc和Dec），但速度比直接通過加法或減法指令來執(zhí)行要快得多。為此C++中也就提供了“++”和“—”操作符來對應(yīng)Inc和Dec。所以a++;雖然邏輯上和a = a + 1;等效，實際由于編譯器可能做出的優(yōu)化處理而不同，但還是如上，由于編譯器的智能化，其是有可能看出a = a + 1;可以編譯成Inc指令進(jìn)而即使沒有使用a++;卻也依然可以得到優(yōu)化的代碼，這樣a++;將只剩下簡寫的意義而已。

　　應(yīng)當(dāng)注重一點(diǎn)，a = 3;這句語句也將返回一個數(shù)字，也就是在a被賦完值后a的值。由于其可以返回數(shù)字，按照《C++從零開始（二）》中所說，“=”就屬于操作符，也就可以如下書寫：

c = 4 + ( a = 3 );

　　之所以打括號是因為“=”的優(yōu)先級較“+”低，而更常見和正常的應(yīng)用是：c = a = 3;

　　應(yīng)該注重上面并不是將c和a賦值為3，而是在a被賦值為3后再將a賦值給c，雖然最后結(jié)果和c、a都賦值為3是一樣的，但不應(yīng)該這樣理解。由于a++;表示的就是a += 1;就是a = a + 1;，因此a++;也將返回一個數(shù)字。也由于這個原因，C++又提供了另一個簡寫方式，++a;。

　　假設(shè)a為1，則a++;將先返回a的值，1，然后再將a的值加一；而++a;先將a的值加一，再返回a的值，2。而a—和—a也是如此，只不過是減一罷了。

　　上面的變量a按照最上面的變量定義，是float類型的變量，對它使用++操作符并不能得到預(yù)想的優(yōu)化，因為float類型是浮點(diǎn)類型，其是使用IEEE的real*4格式來表示數(shù)字的，而不是二進(jìn)制原碼或補(bǔ)碼，而前面提到的Inc和Dec指令都是出于二進(jìn)制的表示優(yōu)點(diǎn)來進(jìn)行快速增一和減一，所以假如對浮點(diǎn)類型的變量運(yùn)用“++”操作符，將完全只是簡寫，沒有任何的優(yōu)化效果（當(dāng)然，假如CPU提供了新的指令集，如MMX等，以對real*4格式進(jìn)行快速增一和減一操作，且編譯器支持相應(yīng)指令集，則還是可以產(chǎn)生優(yōu)化效果的）。

　　賦值操作符的返回值

　　在進(jìn)一步了解++a和a++的區(qū)別前，先來了解何謂操作符的計算（Evaluate）。操作符就是將給定的數(shù)字做一些處理，然后返回一個數(shù)字。而操作符的計算也就是執(zhí)行操作符的處理，并返回值。前面已經(jīng)知道，操作符是個符號，其一側(cè)或兩側(cè)都可以接數(shù)字，也就是再接其他操作符，而又由于賦值操作符也屬于一種操作符，因此操作符的執(zhí)行順序變得相當(dāng)重要。

　　對于a + b + c，將先執(zhí)行a + b，再執(zhí)行( a + b ) + c的操作。你可能覺得沒什么，那么如下，假設(shè)a之前為1：

c = ( a *= 2 ) + ( a += 3 );

　　上句執(zhí)行后a為5。而c = ( a += 3 ) + ( a *= 2 );執(zhí)行后，a就是8了。那么c呢？結(jié)果可能會大大的出乎你的意料。前者的c為10，而后者的c為16。

　　上面其實是一個障眼法，其中的“+”沒有任何意義，即之所以會從左向右執(zhí)行并不是因為“+”的緣故，而是因為( a *= 2 )和( a += 3 )的優(yōu)先級相同，而按照“()”的計算順序，是從左向右來計算的。但為什么c的值不是預(yù)想的2 + 5和4 + 8呢？因為賦值操作符的返回值的關(guān)系。

　　賦值操作符返回的數(shù)字不是變量的值，而是變量對應(yīng)的地址。這很重要。前面說過，光寫一個變量名就會返回相應(yīng)變量的值，那是因為變量是一個映射，變量名就等同于一個地址。C++中將數(shù)字看作一個很非凡的操作符，即任何一個數(shù)字都是一個操作符。而地址就和長整型、單精度浮點(diǎn)數(shù)這類一樣，是數(shù)字的一種類型。當(dāng)一個數(shù)字是地址類型時，作為操作符，其沒有要操作的數(shù)字，僅僅返回將此數(shù)字看作地址而標(biāo)識的內(nèi)存中的內(nèi)容（用這個地址的類型來解釋）。地址可以通過多種途徑得到，如上面光寫一個變量名就可以得到其對應(yīng)的地址，而得到的地址的類型也就是相應(yīng)的變量的類型。假如這句話不能理解，在看過下面的類型轉(zhuǎn)換一節(jié)后應(yīng)該就能了解了。

　　所以前面的c = ( a += 3 ) + ( a *= 2 );，由于“()”的參與改變了優(yōu)先級而先執(zhí)行了兩個賦值操作符，然后兩個賦值操作符都返回a的地址，然后計算“+”的值，分別計算兩邊的數(shù)字——a的地址（a的地址也是一個操作符），也就是已經(jīng)執(zhí)行過兩次賦值操作的a的值，得8，故最后的c為16。而另一個也由于同樣的原因使得c為10。

　　現(xiàn)在考慮操作符的計算順序。當(dāng)同時出現(xiàn)了幾個優(yōu)先級相同的操作符時，不同的操作符具有不同的計算順序。前面的“()”以及“-”、“*”等這類二元操作符的計算順序都是從左向右計算，而“!”、負(fù)號“-”等前面介紹過的一元操作符都是從右向左計算的，如：!-!!a;，假設(shè)a為3。先計算從左朝右數(shù)第三個“!”的值，導(dǎo)致計算a的地址的值，得3；然后邏輯取反得0，接著再計算第二個“!”的值，邏輯取反后得1，再計算負(fù)號“-”的值，得-1，最后計算第一個“!”的值，得0。

　　賦值操作符都是從右向左計算的，除了后綴“++”和后綴“—”（即上面的a++和a--）。因此上面的c = a = 3;，因為兩個“=”優(yōu)先級相同，從右向左計算，先計算a = 3的值，返回a對應(yīng)的地址，然后計算返回的地址而得到值3，再計算c = ( a = 3 )，將3寫入c。而不是從左向右計算，即先計算c = a，返回c的地址，然后再計算第二個“=”，將3寫入c，這樣a就沒有被賦值而出現(xiàn)問題。又：

a = 1; c = 2; c *= a += 4;

　　由于“*=”和“+=”的優(yōu)先級相同，從右向左計算先計算a += 4，得a為5，然后返回a的地址，再計算a的地址得a的值5，計算“*=”以使得c的值為10。

　　因此按照前面所說，++a將返回a的地址，而a++也因為是賦值操作符而必須返回一個地址，但很明顯地不能是a的地址了，因此編譯器將編寫代碼以從棧中分配一塊和a同樣大小的內(nèi)存，并將a的值復(fù)制到這塊臨時內(nèi)存中，然后返回這塊臨時內(nèi)存的地址。由于這塊臨時內(nèi)存是因為編譯器的需要而分配的，與程序員完全沒有關(guān)系，因此程序員是不應(yīng)該也不能寫這塊臨時內(nèi)存的（因為編譯器負(fù)責(zé)編譯代碼，假如程序員欲訪問這塊內(nèi)存，編譯器將報錯），但可以讀取它的值，這也是返回地址的主要目的。所以如下的語句沒有問題：

( ++a ) = a += 34;

　　但( a++ ) = a += 34;就會在編譯時報錯，因為a++返回的地址所標(biāo)識的內(nèi)存只能由編譯器負(fù)責(zé)處理，程序員只能獲得其值而已。

　　a++的意思是先返回a的值，也就是上面說的臨時內(nèi)存的地址，然后再將變量的值加一。假如同時出現(xiàn)多個a++，那么每個a++都需要分配一塊臨時內(nèi)存（注重前面c = ( a += 3 ) + ( a *= 2 );的說明），那么將有點(diǎn)糟糕，而且a++的意思是先返回a的值，那么到底是什么時候的a的值呢？在VC中，當(dāng)表達(dá)式中出現(xiàn)后綴“++”或后綴“—”時，只分配一塊臨時內(nèi)存，然后所有的后綴“++”或后綴“—”都返回這個臨時內(nèi)存的地址，然后在所有的可以計算的其他操作符的值計算完畢后，再將對應(yīng)變量的值寫入到臨時內(nèi)存中，計算表達(dá)式的值，最后將對應(yīng)變量的值加一或減一。

　　因此：a = 1; c = ( a++ ) + ( a++ );執(zhí)行后，c的值為2，而a的值為3。而如下：

a = 1; b = 1; c = ( ++a ) + ( a++ ) + ( b *= a++ ) + ( a *= 2 ) + ( a *= a++ );

　　執(zhí)行時，先分配臨時內(nèi)存，然后由于5個“()”，其計算順序是從左向右，計算++a的值，返回增一后的a的地址，a的值為2。

　　計算a++的值，返回臨時內(nèi)存的地址，a的值仍為2

　　計算b *= a++中的a++，返回臨時內(nèi)存的地址，a的值仍為2

　　計算b *= a++中的“*=”，將a的值寫入臨時內(nèi)存，計算得b的值為2，返回b的地址

　　計算a *= 2的值，返回a的地址，a的值為4

　　計算a *= a++中的a++，返回臨時內(nèi)存的地址，a的值仍為4

　　計算a *= a++中的“*=”，將a的值寫入臨時內(nèi)存，返回a的地址，a的值為16

　　計算剩下的“+”，為了進(jìn)行計算，將a的值寫入臨時內(nèi)存，得值16 + 16 + 2 + 16 + 16為66，寫入c中

　　計算三個a++欠下的加一，a最后變?yōu)?9。

　　上面說了那么多，無非只是想告誡你——在表達(dá)式中運(yùn)用賦值操作符是不被推崇的。因為其不符合平常的數(shù)學(xué)表達(dá)式的習(xí)慣，且計算順序很輕易搞混。假如有多個“++”操作符，最好還是將表達(dá)式分開，否則很輕易導(dǎo)致錯誤的計算順序而計算錯誤。并且導(dǎo)致計算順序混亂的還不止上面的a++就完了，為了讓你更加地重視前面的紅字，下面將介紹更令人火大的東西，假如你已經(jīng)同意上面的紅字，則下面這一節(jié)完全可以跳過，其對編程來講可以認(rèn)為根本沒有任何意義（要不是為了寫這篇文章，我都不知道它的存在）。

　　序列點(diǎn)（Sequence Point）和附加效果（Side Effect）

　　在計算c = a++時，當(dāng)c的值計算（Evaluate）出來時，a的值也增加了一，a的值加一就是計算前面表達(dá)式的附加效果。有什么問題？它可能影響表達(dá)式的計算結(jié)果。

　　對于a = 0; b = 1; ( a *= 2 ) && ( b += 2 );，由于兩個“()”優(yōu)先級相同，從左向右計算，計算“*=”而返回a的地址，再計算“+=”而返回b的地址，最后由于a的值為0而返回邏輯假。很正常，但效率低了點(diǎn)。

　　假如“&&”左邊的數(shù)字已經(jīng)是0了，則不再需要計算右邊的式子。同樣，假如“　　”左邊的數(shù)字已經(jīng)非零了，也不需要再計算右邊的數(shù)字。因為“&&”和“　　”都是數(shù)學(xué)上的，數(shù)學(xué)上不管先計算加號左邊的值還是右邊的值，結(jié)果都不會改變，因此“&&”和“　　”才會做剛才的解釋。這也是C++保證的，既滿足數(shù)學(xué)的定義，又能提供優(yōu)化的途徑（“&&”和“　　”右邊的數(shù)字不用計算了）。

　　因此上面的式子就會被解釋成——假如a在自乘了2后的值為0，則b就不用再自增2了。這很明顯地違反了我們的初衷，認(rèn)為b無論如何都會被自增2的。但是C++卻這樣保證，不僅僅是因為數(shù)學(xué)的定義，還由于代碼生成的優(yōu)化。但是按照操作符的優(yōu)先級進(jìn)行計算，上面的b += 2依舊會被執(zhí)行的（這也正是我們會書寫上面代碼的原因）。為了實現(xiàn)當(dāng)a為0時b += 2不會被計算，C++提出了序列點(diǎn)的概念。

　　序列點(diǎn)是一些非凡位置，由C++強(qiáng)行定義（C++并未給出序列點(diǎn)的定義，因此不同的編譯器可能給出不同的序列點(diǎn)定義，VC是按照C語言定義的序列點(diǎn)）。當(dāng)在進(jìn)行操作符的計算時，假如碰到序列點(diǎn)，則序列點(diǎn)處的值必須被優(yōu)先計算，以保證一些非凡用途，如上面的保證當(dāng)a為0時不計算b += 2，并且序列點(diǎn)相關(guān)的操作符（如前面的“&&”和“　　”）也將被計算完畢，然后才恢復(fù)正常的計算。

　　“&&”的左邊數(shù)字的計算就是一個序列點(diǎn)，而“　　”的左邊數(shù)字的計算也是。C++定義了多個序列點(diǎn)，包括條件語句、函數(shù)參數(shù)等條件下的表達(dá)式計算，在此，不需要具體了解有哪些序列點(diǎn)，只需要知道由于序列點(diǎn)的存在而可能導(dǎo)致賦值操作符的計算出乎意料。下面就來分析一個例子：

a = 0; b = 1; ( a *= 2 ) && ( b += ++a );

　　按照優(yōu)先級的順序，編譯器發(fā)現(xiàn)要先計算a *= 2，再計算++a，接著“+=”，最后計算“&&”。然后編譯器發(fā)現(xiàn)這個計算過程中，出現(xiàn)了“&&”左邊的數(shù)字這個序列點(diǎn)，其要保證被優(yōu)先計算，這樣就有可能不用計算b += ++a了。所以編譯器先計算“&&”的數(shù)字，通過上面的計算過程，編譯器發(fā)現(xiàn)就要計算a *= 2才能得到“&&”左邊的數(shù)字，因此將先計算a *= 2，返回a的地址，然后計算“&&”左邊的數(shù)字，得a的值為0，因此就不計算b += ++a了。而不是最開始想象的由于優(yōu)先級的關(guān)系先將a加一后再進(jìn)行a的計算，以返回1。所以上面計算完畢后，a為0，b為1，返回0，表示邏輯假。

　　因此序列點(diǎn)的出現(xiàn)是為了保證一些非凡規(guī)則的出現(xiàn)，如上面的“&&”和“　　”。再考慮“,”操作符，其操作是計算兩邊的值，然后返回右邊的數(shù)字，即：a, b + 3將返回b + 3的值，但是a依舊會被計算。由于“,”的優(yōu)先級是最低的（但高于前面提到的“數(shù)字”操作符），因此假如a = 3, 4;，那么a將為3而不是4，因為先計算“=”，返回a的地址后再計算“,”。又：

a = 1; b = 0; b = ( a += 2 ) + ( ( a *= 2, b = a - 1 ) && ( c = a ) );

　　由于“&&”左邊數(shù)字是一個序列點(diǎn)，因此先計算a *= 2, b的值，但根據(jù)“,”的返回值定義，其只返回右邊的數(shù)字，因此不計算a *= 2而直接計算b = a – 1得0，“&&”就返回了，但是a *= 2就沒有被計算而導(dǎo)致a的值依舊為1，這違反了“,”的定義。為了消除這一點(diǎn)（當(dāng)然可能還有其他應(yīng)用“,”的情況），C++也將“,”的左邊數(shù)字定為了序列點(diǎn)，即一定會優(yōu)先執(zhí)行“,”左邊的數(shù)字以保證“,”的定義——計算兩邊的數(shù)字。所以上面就由于“,”左邊數(shù)字這個序列點(diǎn)而導(dǎo)致a *= 2被優(yōu)先執(zhí)行，并導(dǎo)致b為1，因此由于“&&”是序列點(diǎn)且其左邊數(shù)字非零而必須計算完右邊數(shù)字后才恢復(fù)正常優(yōu)先級，而計算c = a，得2，最后才恢復(fù)正常優(yōu)先級順序，執(zhí)行a += 2和“+”。結(jié)果就a為4，c為2，b為5。
所以前面的a = 3, 4;其實就應(yīng)該是編譯器先發(fā)現(xiàn)“,”這個序列點(diǎn)，而發(fā)現(xiàn)要計算“,”左邊的值，必須先計算出a = 3，因此才先計算a = 3以至于感覺序列點(diǎn)似乎沒有發(fā)生作用。下面的式子請自行分析，執(zhí)行后a為4，但假如將其中的“,”換成“&&”，a為2。

a = 1; b = ( a *= 2 ) + ( ( a *= 3 ), ( a -= 2 ) );

　　假如上面你看得很暈，沒關(guān)系，因為上面的內(nèi)容根本可以認(rèn)為毫無意義，寫在這里也只是為了進(jìn)一步向你證實，在表達(dá)式中運(yùn)用賦值運(yùn)算符是不好的，即使它可能讓你寫出看起來簡練的語句，但它也使代碼的可維護(hù)性降低。

　　類型轉(zhuǎn)換

　　在《C++從零開始（二）》中說過，數(shù)字可以是浮點(diǎn)數(shù)或是整型數(shù)或其他，也就是說數(shù)字是具有類型的。注重《C++從零開始（三）》中對類型的解釋，類型只是說明如何解釋狀態(tài)，而在前面已經(jīng)說過，出于方便，使用二進(jìn)制數(shù)來表示狀態(tài)，因此可以說類型是用于告訴編譯器如何解釋二進(jìn)制數(shù)的。

　　所以，一個長整型數(shù)字是告訴編譯器將得到的二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)按照二進(jìn)制補(bǔ)碼的格式來解釋以得到一個數(shù)值，而一個單精度浮點(diǎn)數(shù)就是告訴編譯器將得到的二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)按照IEEE的real*4的格式來解釋以得到一個是小數(shù)的數(shù)值。很明顯，同樣的二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)，按照不同的類型進(jìn)行解釋將得到不同的數(shù)值，那么編譯器如何知道應(yīng)該使用什么類型來進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)的解釋？

　　前面已經(jīng)說過，數(shù)字是一種很非凡的操作符，其沒有操作數(shù)，僅僅返回由其類型而定的二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)（以后為了方便，將“二進(jìn)制數(shù)表示的狀態(tài)”稱作“二進(jìn)制數(shù)”）。而操作符就是執(zhí)行指令并返回數(shù)字，因此所有的操作符到最后一定執(zhí)行的是返回一個二進(jìn)制數(shù)。這點(diǎn)很重要，對于后面指針的理解有著重要的意義。

　　先看15;，這是一條語句，因為15是一個數(shù)字。所以15被認(rèn)為是char類型的數(shù)字（因為其小于128，沒超出char的表示范圍），將返回一個8位長的二進(jìn)制數(shù)，此二進(jìn)制數(shù)按照補(bǔ)碼格式編寫，為00001111。

　　再看15.0f，同上，其由于接了“f”這個后綴而被認(rèn)為是float類型的數(shù)字，將返回一個32位長的二進(jìn)制數(shù)，此二進(jìn)制數(shù)按照IEEE的real*4格式編寫，為1000001011100000000000000000000。

　　雖然上面15和15.0f的數(shù)值相等，但由于是不同的類型導(dǎo)致了使用不同的格式來表示，甚至連表示用的二進(jìn)制數(shù)的長度都不相同。因此假如書寫15.0f == 15;將返回0，表示邏輯假。但實際卻返回1，為什么？

　　上面既然15和15.0f被表示成完全不同的兩個二進(jìn)制數(shù)，但我們又認(rèn)為15和15.0f是相等的，但它們的二進(jìn)制表示不同，怎么辦？將表示15.0f的二進(jìn)制數(shù)用IEEE的real*4格式解釋出15這個數(shù)值，然后再將其按8位二進(jìn)制補(bǔ)碼格式編寫出二進(jìn)制數(shù)，再與原來的表示15的二進(jìn)制數(shù)比較。

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　　為了實現(xiàn)上面的操作，C++提供了類型轉(zhuǎn)換操作符——“()”。其看起來和括號操作符一樣，但是格式不同：(<類型名 designtimesp=31660>)<數(shù)字 designtimesp=31661>或<類型名 designtimesp=31662>(<數(shù)字 designtimesp=31663>)。

　　上面類型轉(zhuǎn)換操作符的<類型名 designtimesp=31666>不是數(shù)字，因此其將不會被操作，而是作為一個參數(shù)來控制其如何操作后面的<數(shù)字 designtimesp=31667>。<類型名 designtimesp=31668>是一個標(biāo)識符，其唯一標(biāo)識一個類型，如char、float等。類型轉(zhuǎn)換操作符的返回值就如其名字所示，將<數(shù)字 designtimesp=31669>按照<類型名 designtimesp=31670>標(biāo)識的類型來解釋，返回類型是<類型名 designtimesp=31671>的數(shù)字。因此，上面的例子我們就需要如下編寫：15 == ( char )15.0f;，現(xiàn)在其就可以返回1，表示邏輯真了。但是即使不寫( char )，前面的語句也返回1。這是編譯器出于方便的緣故而幫我們在15前添加了( float )，所以依然返回1。這被稱作隱式類型轉(zhuǎn)換，在后面說明類的時候，還將提到它。

　　某個類型可以完全代替另一個類型時，編譯器就會進(jìn)行上面的隱式類型轉(zhuǎn)換，自動添加類型轉(zhuǎn)換操作符。如：char只能表示-128到127的整數(shù)，而float很明顯地能夠表示這些數(shù)字，因此編譯器進(jìn)行了隱式類型轉(zhuǎn)換。應(yīng)當(dāng)注重，這個隱式轉(zhuǎn)換是由操作符要求的，即前面的“==”要求兩面的數(shù)字類型一致，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩邊不同，結(jié)果編譯器將char轉(zhuǎn)成float，然后再執(zhí)行“==”的操作。注重：在這種情況下，編譯器總是將較差的類型（如前面的char）轉(zhuǎn)成較好的類型（如前面的float），以保證不會發(fā)生數(shù)值截斷問題。如：-41 == 3543;，左邊是char，右邊是short，由于short相對于char來顯得更優(yōu)（short能完全替代char），故實際為：( short )-41 == 3543;，返回0。而假如是-41 == ( char )3543;，由于char不能表示3543，則3543以補(bǔ)碼轉(zhuǎn)成二進(jìn)制數(shù)0000110111010111，然后取其低8位，而導(dǎo)致高8位的00001101被丟棄，此被稱為截斷。結(jié)果( char )3543的返回值就是類型為char的二進(jìn)制數(shù)11010111，為-41,結(jié)果-41 == ( char )3543;的返回值將為1，表示邏輯真，很明顯地錯誤。因此前面的15 == 15.0f;實際將為( float )15 == 15.0f;。

　　注重前面之所以會朝好的方向發(fā)展（即char轉(zhuǎn)成float），完全是因為“==”的緣故，其要求這么做。下面考慮“=”：short b = 3543; char a = b;。因為b的值是short類型，而“=”的要求就是一定要將“=”右邊的數(shù)字轉(zhuǎn)成和左邊一樣，這樣才能進(jìn)行正確的內(nèi)存的寫入（簡單地將右邊數(shù)字返回的二進(jìn)制數(shù)復(fù)制到左邊的地址所表示的內(nèi)存中）。因此a將為-41。但是上面是編譯器按照“=”的要求自行進(jìn)行了隱式轉(zhuǎn)換，可能是由于程序員的疏忽而沒有發(fā)現(xiàn)這個錯誤（以為b的值一定在-128到127的范圍內(nèi)），因此編譯器將對上面的情況給出一個警告，說b的值可能被截斷。為了消除編譯器的疑慮，如下：char a = ( char )b;。這樣稱為顯示類型轉(zhuǎn)換，其告訴編譯器——“我知道可能發(fā)生數(shù)據(jù)截斷，但是我保證不會截斷”。因此編譯器將不再發(fā)出警告。但是如下：char a = ( char )3543;，由于編譯器可以肯定3543一定會被截斷而導(dǎo)致錯誤的返回值，因此編譯器將給出警告，說明3543將被截斷，而不管前面的類型轉(zhuǎn)換操作符是否存在。

　　現(xiàn)在應(yīng)該可以推出——15 + 15.0f;返回的是一個float類型的數(shù)字。因此假如如下：char a = 15 + 15.0f;，編譯器將發(fā)出警告，說數(shù)據(jù)可能被截斷。因此改成如下：char a = ( char )15 + 15.0f;，但類型轉(zhuǎn)換操作符“()”的優(yōu)先級比“+”高，結(jié)果就是15先被轉(zhuǎn)換為char然后再由于“+”的要求而被隱式轉(zhuǎn)成float，最后返回float給“=”而導(dǎo)致編譯器依舊發(fā)出警告。為此，就需要提高“+”的優(yōu)先級，如下：char a = ( char )( 15 + 15.0f );就沒事了（或char( 15 + 15.0f )），其表示我保證15 + 15.0f不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)截斷。

　　應(yīng)該注重類型轉(zhuǎn)換操作符“()”和前綴“++”、“!”、負(fù)號“-”等的優(yōu)先級一樣，并且是從右向左計算的，因此( char )-34;將會先計算-34的值，然后再計算( char )的值，這也正好符合人的習(xí)慣。

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