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C++程序设计基础学习笔记：（2）计算：从数据运算开始，数据简单运算
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第2章 计算：从数据运算开始，数据简单运算

2.1 表达式和算术运算

解决问题

运算符和表达式怎么表示？
表达式运算执行顺序如何计算？
算术运算与数学比较有哪些特别？

由运算符和运算对象组成的式子称为表达式。

表达式的结果除了确定的值之外，还有确定的数据类型。

表达式的运算对象可以是常量、变量、函数调用和嵌套的表达式等。

C++运算符常用分类

表达式运算顺序

当表达式中出现不同类型的运算符时， 如何确定运算顺序？

根据运算符的优先级(Order of Precedence) —从高到低运算C++运算符优先级分为18级，1级最高，18级最低

当表达式中出现运算符的优先级相同时， 如何确定运算顺序？

利用运算符的结合性（Associativity）
右结合—从右向左计算，如：单目运算符、赋值运算符、条件运算符
左结合—从左向右计算，如：双目运算符其结合性为从左向右
巧妙使用圆括号改变运算顺序——从内往外运算

算术运算符优先级

先乘除求余,后加减，级别相同的从左向右逐个运算
圆括号可以改变优先级
%和*，/ 优先级别相同

算术运算及其描述

算术运算中，乘法运算符不能省略

除数运算时，注意加括号的使用

用函数表达复杂算术运算

针对整型数据的求余用%

2.2 自增自减和赋值运算

赋值运算：

变量 ＝ 表达式；

• 1

问题：赋值运算符和数学中的等号有何区别？

1.有方向性，右边计算的结果赋值给左边的变量
2.左边和右边的数据类型应一致；
3.左边和右边的数据类型如果不一致，右边的数据类型转换成左边的数据类型

复合运算符及其优先级

自增和自减

前置(前缀式）和后置（后缀式）运算：
++i或–i：前置是先增减后引用，即先对变量自加或自减，用新的值参与其他运算；
i++或i–：后置则是先引用后增减，即用变量原来的值参与其他运算，然后再对变量进行自加或自减。

2.3关系运算和逻辑运算

关系运算：对运算对象的“大小”关系的判断；
比较运算：其结果是成立或不成立，也就是为真或假

关系运算符

关系运算的优先级

逻辑运算

逻辑运算：表达、判断多个条件之间的关系；单个变量或常量也可作为条件

逻辑运算的短路求值：如果判断了前面的条件，已经能得到表达式的结果，就不再计算后面的条件

逻辑运算符的优先级

2.4特殊运算符

字节数运算符sizeof()

条件运算符?:

逗号运算符

优先级和运算符

2.5混合运算和类型转换

隐式转换:运算转换

所谓隐式转换，是指不需要用户干预，编译器进行的类型转换。

转换的时机

运算转换：不同数据类型混合运算时
赋值转换：把一个值赋给与其数据类型不同的变量时
输出转换：输出时转换成指定的输出格式

运算转换规则

不同类型的数据运算时，先转换成同一类型再运算
赋值时，右边的数据转换成左边变量的数据类型
输出时，按照cout指定格式转换
自定义对象 子类对象可以隐式的转换为父类对象

转换原则：确保计算值的精度。转换后尽可能不丢失有效数字。

字节少的向字节多的转换
精度低的向精度高的转换
有符号向无符号转换

隐式转换:赋值转换

显式转换

程序中明确标记转换的类型，就是显式转换，也就是强制类型转换

格式

<类型> (<表达式>)
(<类型>) <表达式>

• 1
• 2

2.6 程序调试和变量跟踪

程序调试的任务和目的

程序调试是将编制的程序投入实际运行前，用手工或编译程序等方法进行测试和修错，修正语法错误和运行错误等错误的过程。根据所发现的错误，进一步诊断，找出原因和具体的位置进行修正。
是程序发开人员的任务，调试的目的是对程序中错误修正，为了说明程序是正确的，是一个排错的过程。调试分静态调试和动态调试

程序调试

语法错误（编译时产生）：

错误(error)：无法成功编译，需修改正确才能生成目标文件；
警告(warning)：可运行，但结果可能不正确；

连接错误（连接或生成时产生）：

程序中引用了不存在的函数。
编译环境有问题，导致出错。

运行错误：

异常错误：在运行时产生的错误，如除法中除数为零，空间不足等；
逻辑错误：程序可运行，但出现结果与预期设计不一致的错误；

国计算机等级考试二级C++语言程序设计考试大纲（2018 年版）