2.7 算术运算符和算术表达式

C语言的运算符可以分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符、条件运算符和逗号运算符6类，本节主要介绍算术运算符及其表达式，其他类型的运算符将在后面的章节中陆续介绍。

2.7.1 算术运算符

学习提示

【理解】算术运算符的优先级与结合性

算术运算符主要用于各类数值运算。本小节将从运算符的种类、优先级和结合性3个方面介绍算术运算符的特点和使用方法。

1 算术运算符的分类

按照算术运算符的性质，可以将算术运算符分为加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、求余（或称模运算，%）、自增（++）、自减（--）7种。按照参与运算的运算数的个数，可以将算术运算符分为单目运算符和双目运算符。算术运算符的分类如表2-4所示。

其中+（加法运算符）、*、/（乘、除法运算符）和%（模运算符）都是双目运算符，即它们在参与运算时，左右各需要一个运算数。而-（减法运算符）既是双目运算符，又是单目运行符，当作为双目运算符时表示两个数的差；作为单目运行符时，只需要后跟一个运算对象，表示取它的负值。自增（++）、自减（--）也是单目运算符，在后面的章节中将详细介绍 。

说明

符号“*”表示乘法，在C语言中不能用数学中习惯的“×”或“·”号表示乘，也不能省略，如2*y不能写作2y。

符号“/”表示除法，需要说明的是，两个整数相除的结果为整数，如5/2结果为2，舍去小数部分。但是，如果除数或被除数中有一个为负值，则舍入的方向是“向零取整”，即5/2为2，-5/2或5/-2的结果为-2。

符号“%”表示求模运算，要求两侧的操作数均为整型数据，即两个数相除的余数的运算结果也是整数，如“5%2”的结果为1。

2 算术运算符的优先级和结合性

C语言规定了运算符的优先级与结合性。在对表达式求值时，先按运算符的优先级别高低次序执行，如果一个运算对象两侧的运算符的优先级别相同，则按规定的“结合方向”处理。

通常，算术运算符的优先级是取负值运算符＞乘除运算符＞加减运算符。这里需要特别指出的是，圆括号可用来改变优先级，也就是说圆括号的运算级别最高。

例如

1+2*3的运算结果是7，（1+2）*3的运算结果是9。

圆括号的这种特性不仅适用于算术运算符，而且对其他的运算符也是适用的。所以，在使用C语言的时候，可以灵活运用圆括号来得到想要的优先级顺序。

所谓结合性是指当一个操作对象两侧的运算符具有相同的优先级时，该操作对象是先与左边的运算符结合，还是先与右边的运算符结合。C语言中各运算符的结合性分为两种，即左结合性（自左至右）和右结合性（自右至左）。

左结合性是指某一个运算对象先与左边的运算符相结合，再将运算结果与右边的运算符相结合。同理，我们可以知道右结合性的结合方向。

例如

表达式“x-y+z”的计算顺序是：y应先与“-”号结合，执行“x-y”运算，然后再执行“+z”的运算。

例如

x=y=z ；

说明

由于“=”具有右结合性，可以先执行y=z运算，再执行x=（y=z）运算。C语言运算符中有不少具有右结合性，应注意区别，以避免理解错误。

请注意

2.7.2 算术表达式

学习提示

【理解】算术运算符的优先级与结合性

用算术运算符和圆括号将运算对象（常量、变量和函数等）连接起来的符合 C语言语法规则的式子称为算术表达式。算术表达式有3个要素，分别是运算对象（常量、变量、函数等）、圆括号和算术运算符。

一个常量、一个变量（已被赋值）都是合法的表达式，如1、0、x等。简单的表达式还可以加上圆括号，或者与运算符进行连接构成新的表达式。

例如

-x、1+x、（-x）、（1+x）都是合法的算术表达式，（-x）*（1+x）又构成了新的表达式 。

说明

C语言表达式中的所有标识符必须写在一行，没有分式，也没有上下标，如数学表达式：

需要写成（a+b）/（c+d），这里括号是不可缺少的。如果没有括号，实际上就变成了a+（b/c）+d。

了解了算术运算符的优先级和结合方向以后，再来分析一下表达式-x*（-y+4）/a-1的求值过程。

（1）求表达式“-x”的值。

（2）求表达式“-y”的值。

（3）求表达式“-y+4”的值。

（4）求表达式“（1）”乘“（3）”的值。

（5）求“（4）/a”的值。

（6）求“（5）-1”的值。

从这个小例子可以看出，C表达式的本质是一个值。因此，表达式可以出现在数值能够出现的任何地方，这也意味着，如果表达式中有变量，则变量在被引用之前必须已被赋值。

真题演练

【例1】若有定义语句：int a=12；，则执行语句：a+=a-=a*a；后，a的值是（　）。

A）-264　 B）552　 C）144　 D）264

【解析】赋值运算结合性为自右向左，语句a+=a-=a*a相当于a=a-a*a，a=a+a；，自右向左计算过程为a=a-a*a=-132，a=a+a=-264，选项A正确。

【答案】A

【例2】有C语言表达式2*3+4+15%3，关于其执行顺序，以下叙述中正确的是（　）。

A）先执行2*3得6，再执行6+4得10，再执行15%3得0，最后执行10+0得10

B）先执行2*3得6，再执行15%3得5，最后执行6+4+5得15

C）先执行15%3得0，再执行2*3得6，最后执行6+4+0得10

D）先执行15%3得3，再执行4+3得7，再执行2*3得6，最后执行6+7得13

【解析】运算符“*”和运算符“%”有相同优先级，并且优先级都高于运算符“+”，再根据运算结合性，乘法和取余运算都满足从左到右的运算规则，故选项C、D错误；因为15%3=0，故排除选项B，答案为选项A。

【答案】A