C++ 運算符與表達式完整教程：優先級、結合性、類型轉換與重載

C++ 運算符與表達式完整教程：優先級、結合性、類型轉換與重載

運算符分類總覽

算術運算細節

• 整數除法截斷向零（C++11 規定）：5/3=1, -5/3=-1
• % 兩側必為整型，結果符號同被除數
• 混合運算自動提升：int + float → double（float 先升為 double）

優先級與結合性

• 高優先級先結合：a+b*c → a+(b*c)
• 同優先級按結合方向：算術/邏輯/位運算 左結合（a-b+c → (a-b)+c）
• 賦值/條件/一元運算 右結合（a=b=c → a=(b=c)）
• 完整優先級表請查閱 C++ 標準文檔

自增自減運算符

只能用於左值（變量），右結合。複雜表達式中易產生未定義行為，建議拆分語句。

強制類型轉換

• C 風格：(type)expr 或 (type)(expr)
• C++ 風格：type(expr)（函數式語法）
• 四大專用轉換（推薦）：
  static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast
• 轉換產生臨時值，原變量不變

賦值運算符與表達式

• a = b = c = 5 合法，值為 5，右結合
• 復合賦值：a += b ≡ a = a + b（注意 a *= b+c ≡ a = a * (b+c)）
• 賦值表達式有值且為左值，可嵌套：(a=3)*5=4*3 需加括號使左值合法
• 類型不同時按賦值規則轉換（截斷、符號位擴展等）

逗號運算符與表達式

• expr1, expr2：先算 expr1，再算 expr2，整體值為 expr2
• 最低優先級，常用於 for 循環多變量初始化/更新
• cout << (a=3, a*4) 輸出 12，需加括號區分參數

表達式求值順序

C++17 前參數求值順序未指定（除 && || , ?: 等有短路/順序點），C++17 規定函數參數按任意順序但不可交織。不依賴副作用順序是良習。

運算符重載（C++ 特有）

• 可重載大多數運算符，除 .: :: ?: sizeof typeid
• 重載為成員函數或友元函數
• 保持語義直觀：+ 應返回新對象，+= 修改自身返回引用

掌握運算符優先級、結合性、類型轉換規則，是編寫正確、高效 C++ 代碼的基礎。