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
自减
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
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)
运算符优先级定义了运算符绑定到其各实参的顺序
替代表示是一些运算符的其他代用书写方式
运算符重载允许对用户定义的类指定各运算符的行为。
转换
标准转换为从一个类型到另一类型的隐式转换
显式转型转换,使用 C 风格写法和函数式写法
用户定义转换使得可以指定源自用户定义类的转换
内存分配
new 表达式动态地分配内存
delete 表达式动态地解分配内存
其他
常量表达式能在编译期求值并在编译期语境(如模板实参、数组大小等等)中使用
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:
字面量(例如 2 或 "Hello, world")
标识表达式,包括
经过适当声明的无限定的标识符(例如 n 或 cout),以及
经过适当声明的有限定的标识符(例如 std::string::npos)
lambda 表达式 (C++11)
折叠表达式 (C++17)
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)
浮点字面量是 float、double 或 long double 类型的值
字符串字面量是有下列类型之一的字符序列:
const char[] 或 const wchar_t[]
const char16_t[] 或 const char32_t[] (C++11 起)
char8_t (C++20 起)
布尔字面量是 bool 类型的值,即 true 和 false
nullptr 是指针字面量,指定一个空指针值 (C++11 起)
用户定义字面量是用户指定的类型的常量值 (C++11 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)