运算

算术运算符

运算符	功能
`+` （单目）	正
`-` （单目）	负
`*` （双目）	乘法
`/`	除法
`%`	取模
`+` （双目）	加法
`-` （双目）	减法

单目与双目运算符

单目运算符（又称一元运算符）指被操作对象只有一个的运算符，而双目运算符（又称二元运算符）的被操作对象有两个。例如 1 + 2 中加号就是双目运算符，它有 1 和 2 两个被操作数。此外 C++ 中还有唯一的一个三目运算符 ?: 。

算术运算符中有两个单目运算符（正、负）以及五个双目运算符（乘法、除法、取模、加法、减法），其中单目运算符的优先级最高。

其中取模运算符 % 意为计算两个整数相除得到的余数，即求余数。

而 - 为双目运算符时做减法运算符，如 2-1 ；为单目运算符时做负值运算符，如 -1 。

使用方法如下

op=x-y*z

得到的 op 的运算值遵循数学中加减乘除的优先规律，首先进行优先级高的运算，同优先级自左向右运算，括号提高优先级。

算术运算中的类型转换

对于双目算术运算符，当参与运算的两个变量类型相同时，不发生类型转换，运算结果将会用参与运算的变量的类型容纳，否则会发生类型转换，以使两个变量的类型一致。

转换的规则如下：

先将 char ， bool ， short 等类型提升至 int （或 unsigned int ，取决于原类型的符号性）类型；
若存在一个变量类型为 long double ，会将另一变量转换为 long double 类型；
否则，若存在一个变量类型为 double ，会将另一变量转换为 double 类型；
否则，若存在一个变量类型为 float ，会将另一变量转换为 float 类型；
否则（即参与运算的两个变量均为整数类型）：
- 若两个变量符号性一致，则将位宽较小的类型转换为位宽较大的类型；
- 否则，若无符号变量的位宽不小于带符号变量的位宽，则将带符号数转换为无符号数对应的类型；
- 否则，若带符号操作数的类型能表示无符号操作数类型的所有值，则将无符号操作数转换为带符号操作数对应的类型；
- 否则，将带符号数转换为相对应的无符号类型。

例如，对于一个整型（ int ）变量 \(x\) 和另一个双精度浮点型（ double ）类型变量 \(y\) ：

x/3 的结果将会是整型；
x/3.0 的结果将会是双精度浮点型；
x/y 的结果将会是双精度浮点型；
x*1/3 的结果将会是整型；
x*1.0/3 的结果将会是双精度浮点型；

位运算符

运算符	功能
`~`	逐位非
`&` （双目）	逐位与
`\|`	逐位或
`^`	逐位异或
`<<`	逐位左移
`>>`	逐位右移

位操作的意义请参考位运算页面。需要注意的是，位运算符的优先级低于普通的算数运算符。

自增/自减运算符

有时我们需要让变量进行增加 1（自增）或者减少 1（自减），这时自增运算符 ++ 和自减运算符 -- 就派上用场了。

自增/自减运算符可放在变量前或变量后面，在变量前称为前缀，在变量后称为后缀，单独使用时前缀后缀无需特别区别，如果需要用到表达式的值则需注意，具体可看下面的例子。详细情况可参考引用介绍的例子部分。

i = 100;

op1 = i++;  // op1 = 100，先 op1 = i，然后 i = i + 1

i = 100;

op2 = ++i;  // op2 = 101，先 i = i + 1，然后赋值 op2

i = 100;

op3 = i--;  // op3 = 100，先赋值 op3，然后 i = i - 1

i = 100;

op4 = --i;  // op4 = 99，先 i = i - 1，然后赋值 op4

复合赋值运算符

复合赋值运算符实际上是表达式的缩写形式。可分为复合算术运算符 +=、-=、*=、/=、%= 和复合位运算符 &=、|=、^=、<<=、>>=。

例如，op = op + 2 可写为 op += 2，op = op - 2 可写为 op -= 2，op= op * 2 可写为 op *= 2。

条件运算符

条件运算符可以看作 if 语句的简写，a ? b : c 中如果表达式 a 成立，那么这个条件表达式的结果是 b，否则条件表达式的结果是 c。

比较运算符

运算符	功能
`>`	大于
`>=`	大于等于
`<`	小于
`<=`	小于等于
`==`	等于
`!=`	不等于

其中特别需要注意的是要将等于运算符 == 和赋值运算符 = 区分开来，这在判断语句中尤为重要。

if (op=1) 与 if (op==1) 看起来类似，但实际功能却相差甚远。第一条语句是在对 op 进行赋值，若赋值为非 0 时为真值，表达式的条件始终是满足的，无法达到判断的作用；而第二条语句才是对 op 的值进行判断。

逻辑运算符

运算符	功能
`&&`	逻辑与
`\|\|`	逻辑或
`!`	逻辑非

Result = op1 && op2;  // 当 op1 与 op2 都为真时则 Result 为真

Result = op1 || op2;  // 当 op1 或 op2 其中一个为真时则 Result 为真

Result = !op1;  // 当 op1 为假时则 Result 为真

逗号运算符

逗号运算符可将多个表达式分隔开来，被分隔开的表达式按从左至右的顺序依次计算，整个表达式的值是最后的表达式的值。逗号表达式的优先级在所有运算符中的优先级是最低的。

exp1, exp2, exp3;  // 最后的值为 exp3 的运算结果。

Result = 1 + 2, 3 + 4, 5 + 6;
//得到 Result 的值为 3 而不是 11，因为赋值运算符 "="
//的优先级比逗号运算符高，先进行了赋值运算才进行逗号运算。

Result = (1 + 2, 3 + 4, 5 + 6);

// 若要让 Result 的值得到逗号运算的结果则应将整个表达式用括号提高优先级，此时
// Result 的值才为 11。

成员访问运算符

运算符	功能
`[]`	数组下标
`.`	对象成员
`&` （单目）	取地址/获取引用
`*` （单目）	间接寻址/解引用
`->`	指针成员

这些运算符用来访问对象的成员或者内存，除了最后一个运算符外上述运算符都可被重载。与 & ， * 和 -> 相关的内容请阅读指针和引用教程。这里还省略了两个很少用到的运算符 .* 和 ->* ，其具体用法可以参见 C++ 语言手册。

auto result1 = v[1];  // 获取v中下标为2的对象
auto result2 = p.q;   // 获取p对象的q成员
auto result3 = p -> q;  // 获取p指针指向的对象的q成员，等价于 (*p).q
auto result4 = &v;      // 获取指向v的指针
auto result5 = *v;      // 获取v指针指向的对象

C++ 运算符优先级总表

来自 C++ 运算符优先级 - cppreference ，有修改。

运算符	描述	例子	可重载性
第一级别
`::`	作用域解析符	`Class::age = 2;`	不可重载
第二级别
`++`	后自增运算符	`for (int i = 0; i < 10; i++) cout << i;`	可重载
`--`	后自减运算符	`for (int i = 10; i > 0; i--) cout << i;`	可重载
`type() type{}`	强制类型转换	`unsigned int a = unsigned(3.14);`	可重载
`()`	函数调用	`isdigit('1')`	可重载
`[]`	数组数据获取	`array[4] = 2;`	可重载
`.`	对象型成员调用	`obj.age = 34;`	不可重载
`->`	指针型成员调用	`ptr->age = 34;`	可重载
第三级别（从右向左结合）
`++`	前自增运算符	`for (i = 0; i < 10; ++i) cout << i;`	可重载
`--`	前自减运算符	`for (i = 10; i > 0; --i) cout << i;`	可重载
`+`	正号	`int i = +1;`	可重载
`-`	负号	`int i = -1;`	可重载
`!`	逻辑取反	`if (!done) …`	可重载
`~`	按位取反	`flags = ~flags;`	可重载
`(type)`	C 风格强制类型转换	`int i = (int) floatNum;`	可重载
`*`	指针取值	`int data = *intPtr;`	可重载
`&`	值取指针	`int *intPtr = &data;`	可重载
`sizeof`	返回类型内存	`int size = sizeof floatNum; int size = sizeof(float);`	不可重载
`new`	动态元素内存分配	`long pVar = new long; MyClass ptr = new MyClass(args);`	可重载
`new []`	动态数组内存分配	`long *array = new long[n];`	可重载
`delete`	动态析构元素内存	`delete pVar;`	可重载
`delete []`	动态析构数组内存	`delete [] array;`	可重载
第四级别
`.*`	类对象成员引用	`obj.*var = 24;`	不可重载
`->*`	类指针成员引用	`ptr->*var = 24;`	可重载
第五级别
`*`	乘法	`int i = 2 * 4;`	可重载
`/`	除法	`float f = 10.0 / 3.0;`	可重载
`%`	取余数（模运算）	`int rem = 4 % 3;`	可重载
第六级别
`+`	加法	`int i = 2 + 3;`	可重载
`-`	减法	`int i = 5 - 1;`	可重载
第七级别
`<<`	位左移	`int flags = 33 << 1;`	可重载
`>>`	位右移	`int flags = 33 >> 1;`	可重载
第八级别
`<=>`	三路比较运算符	`if ((i <=> 42) < 0) ...`	可重载
第九级别
`<`	小于	`if (i < 42) ...`	可重载
`<=`	小于等于	`if (i <= 42) ...`	可重载
`>`	大于	`if (i > 42) ...`	可重载
`>=`	大于等于	`if (i >= 42) ...`	可重载
第十级别
`==`	等于	`if (i == 42) ...`	可重载
`!=`	不等于	`if (i != 42) ...`	可重载
第十一级别
`&`	位与运算	`flags = flags & 42;`	可重载
第十二级别
`^`	位异或运算	`flags = flags ^ 42;`	可重载
第十三级别
`\|`	位或运算	`flags = flags \| 42;`	可重载
第十四级别
`&&`	逻辑与运算	`if (conditionA && conditionB) ...`	可重载
第十五级别（从右向左结合）
`\|\|`	逻辑或运算	`if (conditionA \|\| conditionB) ...`	可重载
第十六级别（从右向左结合）
`? :`	条件运算符	`int i = a > b ? a : b;`	不可重载
`throw`	异常抛出	`throw EClass("Message");`	不可重载
`=`	赋值	`int a = b;`	可重载
`+=`	加赋值运算	`a += 3;`	可重载
`-=`	减赋值运算	`b -= 4;`	可重载
`*=`	乘赋值运算	`a *= 5;`	可重载
`/=`	除赋值运算	`a /= 2;`	可重载
`%=`	模赋值运算	`a %= 3;`	可重载
`<<=`	位左移赋值运算	`flags <<= 2;`	可重载
`>>=`	位右移赋值运算	`flags >>= 2;`	可重载
`&=`	位与赋值运算	`flags &= new_flags;`	可重载
`^=`	位异或赋值运算	`flags ^= new_flags;`	可重载
`\|=`	位或赋值运算	`flags \|= new_flags;`	可重载
第十七级别
`,`	逗号分隔符	`for (i = 0, j = 0; i < 10; i++, j++) ...`	可重载

需要注意的是，表中并未列出 const_cast、static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、typeid、sizeof...、noexcept 及 alignof 等运算符，因为它们的使用形式与函数调用相同，不会出现歧义。

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