《C语言解惑》一1.3　逻辑操作符和增量操作符

谜题1.3　逻辑操作符和增量操作符

请问，下面这个程序的输出是什么？

define PRINT(int) printf("%d\n",int)

main()
{
　　int x,　y,　z;

　　x = 2; y = 1; z = 0;
　　x = x && y || z; PRINT(x);　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.3.1)
　　PRINT( x || ! y && z );　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1.3.2)

　　x = y = 1;
　　z = x ++ - 1; PRINT(x); PRINT(z);　　　　　　　　　　　　　(1.3.3)
　　z += - x ++ + ++ y; PRINT(x); PRINT(z);　　　　　　　　　　(1.3.4)
　　z = x / ++ x; PRINT(z);　　(1.3.5)
}

输出：

1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.3.1)
1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.3.2)
2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.3.3)
0
3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.3.4)
0
?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.3.5)

解惑1.3　逻辑操作符和增量操作符

1.3.1

初始值：x = 2, y=1, z=0

x = x&&y || z　　按照操作符的优先级和关联规则进行绑定。

x = (x&&y) || z

x = ((x&&y) || z)

(x = ((x&&y) || z))

(x = ((TRUE&&TRUE) || z))　　逻辑操作符的求值顺序是从左到右。逻辑操作符的操作数如果是0，则解释为FALSE；如果是非零值，则解释为TRUE。

(x = (TRUE || z))　　只有两个操作数都是TRUE，逻辑与（&&）的结果才会是TRUE；其他情况的求值结果都将是FALSE。

(x = (TRUE ||任意值))　　只要有一个操作数是TRUE，那么不管另一个操作数是什么，逻辑或（||）的结果都将是TRUE。因此，我们不必再对这个表达式继续求值了。

(x = TRUE)

(x = 1)

再谈define：这个程序里的define语句与前一个程序里的define语句有所不同：这个程序里的“PRINT”是一个带参数的宏。在遇到带参数的宏时，C语言的预处理器将分两步进行替换：先把宏定义里的形式参数替换为实际参数，再把宏调用替换为宏定义体。
在这个程序里，“PRINT”宏有一个形式参数int。“PRINT(x)”是使用实际参数“x”进行的“PRINT”调用。在扩展“PRINT”调用的时候，C语言预处理器会先把宏定义里的所有“int”替换为“x”，再把宏调用“PRINT(x)”替换为结果字符串“printf``("%d\n", x)”。请注意，形式参数int并不是匹配单词“printf”里的“int”字符的。这是因为宏定义里的形式参数是标识符——具体到这个例子，形式参数int只对标识符int进行匹配和替换。

1.3.2

初始值：x = 1, y=1, z=0

x || ! y&&z

x || (! y)&&z　　对操作符和操作数进行绑定。

x || ((! y)&&z)

(x || ((! y)&&z))

(TRUE || ((! y)&&z))　　按从左到右的顺序求值。

(TRUE ||任意值)

TRUE,即1

1.3.3

初始值：x = 1,y=1

z = x ++ - 1

z = (x ++) – 1　　对操作符和操作数进行绑定。

z = ((x ++) - 1)

(z = ((x ++) - 1))

(z = (1 - 1)),此时x=2　　出现在操作数右边的“++”操作符是所谓的“后”递增操作符：先在表达式里用该操作数完成有关的计算，再对它进行递增。

(z = 0)

1.3.4

初始值：x = 2, y=1, z=0

z += - x ++ + ++ y

z += - (x ++) + (++ y)　　一元操作符的关联是从右到左，因而“++”操作符将先于一元操作符“-”得到绑定。（事实上，如果先去绑定“-”操作符的话，这个表达式将无法成立。这是因为“++”和“--”操作符都要求以一个变量（更准确地说，以一个“左值”[1]）作为其操作数。“x”是一个左值，但“-x”不是。）

z += (- (x ++)) + (++ y)

z += ((- (x ++)) + (++ y))

(z += ((- (x ++)) + (++ y)))

(z += ((-2) + 2)),此时x=3, y=2

(z += 0)

(z = 0 + 0)

(z = 0)

按照从内到外的顺序依次求值。

关于记号：计算机程序的源代码文本是由一系列记号构成的，而编译一个程序的第一项工作就是把那些记号一个一个地分解开。这在绝大多数场合都没有什么困难，但有些字符序列可能会让人感到困惑。比如说，如果上面这个例子里的表达式有一部分根本没有空格——就像下面这样：

x+++++y

那么，这个没有空格的表达式与有空格的表达式还会是等价的吗？

为避免产生二义性，如果一个字符串能够解释为多个操作符，C语言编译器将按照“构成操作符的字符个数越多越好”的原则来作出选择。根据这一原则，“x+++++y”解释为：

x++ ++ + y

而这已经不是一个合法的表达式了。

1.3.5

初始值：x = 3,z=0

z = x / ++ x

z = x / (++ x)

z = (x / (++ x))

(z = (x / (++ x)))

如果你还像以前那样按照从内到外的顺序对这个表达式进行求值，即先对x进行递增，然后作为除数、用x作被除数去进行除法计算。问题是：作为被除数的x到底是几？是3还是4？换个问法，被除数到底是递增前的x值，还是递增后的x值？请注意，C语言并没有对这种“副作用”作出明确的规定，而是由C编译器的编写者决定的[2]。这个例子的教训是：如果你无法断定会不会产生副作用，那么就尽量不要写这样的表达式。