Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман

Резюме

Язык С++ предоставляет богатый набор операторов и определяет их назначение, когда они относятся к значениям встроенных типов. Кроме того, язык поддерживает перегрузку операторов, позволяющую самостоятельно определять назначение операторов для типов класса. Определение операторов для собственных типов рассматривается в главе 14.

Чтобы разобраться в составных выражениях (содержащих несколько операторов), необходимо выяснить приоритет и порядок обработки операндов. Каждый оператор имеет приоритет и порядок. Приоритет определяет группировку операторов в составном выражении, а порядок определяет группировку операторов с одинаковым уровнем приоритета.

Для большинства операторов порядок выполнения операндов не определен, компилятор выбирает сам, какой операнд обработать сначала — левый или правый. Зачастую порядок вычисления результатов операндов никак не влияет на результат выражения. Но если оба операнда обращаются к одному объекту, причем один из них изменяет объект, то порядок выполнения становится весьма важен, а связанные с ним серьезные ошибки обнаружить крайне сложно.

И наконец, компилятор зачастую сам преобразует тип операндов в другой связанный тип. Например, малые целочисленные типы преобразуются в больший целочисленный тип каждого выражения. Преобразования существуют и для встроенных типов, и для классов. Преобразования могут быть также осуществлены явно, при помощи приведения.

Термины

L-значение (l-value). Выражение, возвращающее объект или функцию. Неконстантное l-значение обозначает объект, который может быть левым операндом оператора присвоения.

R-значение (r-value). Выражение, возвращающее значение, но не ассоциированную с ним область, если таковое значение вообще имеется.

Арифметическое преобразование (arithmetic conversion). Преобразование одного арифметического типа в другой. В контексте парных арифметических операторов арифметические преобразования, как правило, сохраняют точность, преобразуя значения меньшего типа в значения большего (например, меньший целочисленный тип char или short преобразуется в int).

Выражение (expression). Самый низкий уровень вычислений в программе на языке С++. Как правило, выражения состоят из одного или нескольких операторов. Каждое выражение возвращает результат. Выражения могут использоваться в качестве операндов, что позволяет создавать составные выражения, которым для вычисления собственного результата нужны результаты других выражений, являющихся его операндами.

Вычисление по сокращенной схеме (short-circuit evaluation). Термин, описывающий способ выполнения операторов логического AND и OR. Если первого операнда этих операторов достаточно для определения общего результата, то остальные операнды не рассматриваются и не вычисляются.

Неявное преобразование (implicit conversion). Преобразование, которое осуществляется компилятором автоматически. Такое преобразование осуществляется в случае, когда оператор получает значение, тип которого отличается от необходимого. Компилятор автоматически преобразует операнд в необходимый тип, если соответствующее преобразование определено.

Операнд (operand). Значение, с которым работает выражение. У каждого оператора есть один или несколько операндов

Оператор --. Оператор декремента. Имеет две формы, префиксную и постфиксную. Префиксный оператор декремента возвращает l-значение. Он вычитает единицу из значения операнда и возвращает полученное значение. Постфиксный оператор декремента возвращает r-значение. Он вычитает единицу из значения операнда, но возвращает исходное, неизмененное значение. Примечание: итераторы имеют оператор -- даже если у них нет оператора -.

Оператор !. Оператор логического NOT. Возвращает инверсное значение своего операнда типа bool. Результат true, если операнд false, и наоборот.

Оператор &. Побитовый оператор AND. Создает новое целочисленное значение, в котором каждая битовая позиция имеет значение 1, если оба операнда в этой позиции имеют значение 1. В противном случае бит получает значение 0.

Оператор &&. Оператор логического AND. Возвращает значение true, если оба операнда истинны. Правый операнд обрабатывается, только если левый операнд истинен.

Оператор ,. Оператор запятая. Бинарный оператор, обрабатывающийся слева направо. Результатом оператора запятая является значение справа. Результат является l-значением, только если его операнд — l-значение.

Оператор ?:. Условный оператор. Сокращенная форма конструкции if...else следующего вида: условие ? выражение1 : выражение2. Если условие истинно (значение true) выполняется выражение1, в противном случае — выражение2. Тип выражений должен совпадать или допускать преобразование в общий тип. Выполняется только одно из выражений.

Оператор ^. Побитовый оператор XOR. Создает новое целочисленное значение, в котором каждая битовая позиция имеет значение 1, если любой (но не оба) из операндов содержит значение 1 в этой битовой позиции. В противном случае бит получает значение 0.

Оператор |. Побитовый оператор OR. Создает новое целочисленное значение, в котором каждая битовая позиция имеет значение 1, если любой из операндов содержит значение 1 в этой битовой позиции. В противном случае бит получает значение 0.

Оператор ||. Оператор логического OR. Возвращает значение true, если любой из операндов истинен. Правый операнд обрабатывается, только если левый операнд ложен.

Оператор ~. Побитовый оператор NOT. Инвертирует биты своего операнда.

Оператор ++. Оператор инкремента. Оператор инкремента имеет две формы, префиксную и постфиксную. Префиксный оператор инкремента возвращает l-значение. Он добавляет единицу к значению операнда и возвращает полученное значение. Постфиксный оператор инкремента возвращает r-значение. Он добавляет единицу к значению операнда, но возвращает исходное, неизмененное значение. Примечание: итераторы имеют оператор ++, даже если у них нет оператора +.

Оператор <<. Оператор сдвига влево. Сдвигает биты левого операнда влево. Количество позиций, на которое осуществляется сдвиг, задает правый операнд. Правый операнд должен быть нулем или положительным значением, ни в коем случае не превосходящим количества битов в левом операнде. Левый операнд должен быть беззнаковым; если левый операнд будет иметь знаковый тип, то сдвиг бита знака приведет к непредсказуемому результату.

Оператор >>. Оператор сдвига вправо. Аналогичен оператору сдвига влево, за исключением направления перемещения битов. Правый операнд должен быть нулем или положительным значением, ни в коем случае не превосходящим количества битов в левом операнде. Левый операнд должен быть беззнаковым; если левый операнд будет иметь знаковый тип, то сдвиг бита знака приведет к непредсказуемому результату.

Оператор const_cast. Применяется при преобразовании объекта со спецификатором const нижнего уровня в соответствующий неконстантный тип, и наоборот.

Оператор dynamic_cast. Используется в комбинации с наследованием и идентификацией типов во время выполнения. См. раздел 19.2.

Оператор reinterpret_cast. Интерпретирует содержимое операнда как другой тип. Очень опасен и жестко зависит от машины.

Оператор sizeof. Возвращает размер в байтах объекта, указанного по имени типа, или типа переданного выражения.

Оператор static_cast. Запрос на явное преобразование типов, которое компилятор осуществил бы неявно. Зачастую используется для переопределения неявного преобразования, которое в противном случае выполнил бы компилятор.

Оператор (operator). Символ, который определяет действие, выполняемое выражением. В языке определен целый набор операторов, которые применяются для значений встроенных типов. В языке определен также приоритет и порядок выполнения для каждого оператора, а также задано количество операндов для каждого из них. Операторы могут быть перегружены и применены к объектам классов.

Парный оператор (binary operator). Операторы, в которых используются два операнда.

Перегруженный оператор (overloaded operator). Версия оператора, определенного для использования с объектом класса. Определение перегруженных версий операторов рассматривается в главе 14.