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表达式

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)）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)

转换

内存分配

其他


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：

1) 字面量（例如 2 或 "Hello, world"）
2) 经过适当声明的无限定的标识符（例如 n 或 cout）
3) 经过适当声明的有限定的标识符（例如 std::string::npos）
4) lambda 表达式 (C++11)
5) 折叠表达式 (C++17)
6) requires 表达式 (C++20)

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)
  • const char[] 或 const wchar_t[]
  • const char16_t[] 或 const char32_t[] (C++11 起)
  • char8_t (C++20 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（除非运算符为 typeid 而操作数是多态泛左值），因为这些运算符仅查询其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

弃值表达式是仅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进行数组到指针和函数到指针转换。当且仅当该表达式是 volatile 限定的泛左值，并具有下列形式之一（必须为其内建含义，可以有括号）时，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，其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，其右操作数是这些表达式中的一种。

此外，若该左值拥有 volatile 限定的类类型，则要求用 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，则进行临时量实质化。

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)