《C++游戏编程入门（第4版）》——1.6 使用变量进行算术运算

1.6 使用变量进行算术运算

C++游戏编程入门（第4版）
一旦有了存储值的变量，我们就希望在游戏的过程中改变它们的值——也许希望通过对击败Boss的玩家加分给予奖励，或许又希望降低气阀里的氧气含量。之前介绍的（和一些新的）运算符可以完成这些任务。

1.6.1　Game Stats 2.0程序简介

Game Stats 2.0程序对表示游戏统计值的变量进行操作并显示结果。程序运行结果如图1.6所示。

图1.6　使用不同方式更改每个变量

从Cengage Learning网站（www.cengageptr.com/downloads）上可以下载到该程序的代码。程序位于Chapter 1文件夹中，文件名为game_stats2.cpp。

// Game Stats 2.0
// Demonstrates arithmetic operations with variables
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
　　 unsigned int score = 5000;
　　 cout << "score: " << score << endl;
　　 //altering the value of a variable
　　 score = score + 100;
　　 cout << "score: " << score << endl;
　　 //combined assignment operator
　　 score += 100;
　　 cout << "score: " << score << endl;
　　 //increment operators
　　 int lives = 3;
　　 ++lives;
　　 cout << "lives: "　 << lives << endl;
　　 lives = 3;
　　 lives++;
　　 cout << "lives: "　<< lives << endl;
　　 lives = 3;
　　 int bonus = ++lives * 10;
　　 cout << "lives, bonus = " << lives << ", " << bonus << endl;
　　 lives = 3;
　　 bonus = lives++ * 10;
　　 cout << "lives, bonus = " << lives << ", " << bonus << endl;
　　 //integer wrap around
　　 score = 4294967295;
　　 cout << "\nscore: " << score << endl;
　　 ++score;
　　 cout << "score: " << score << endl;
　　 return 0;
}```
陷阱
　当编译该程序时，可能得到如[Warning] this decimal constant is unsigned这样的警告。好在，警告不会阻止程序的编译和运行。该警告是整数溢出的结果。您也许希望在程序中避免整数溢出。然而，本程序有意使用了这种溢出并显示这种情况的结果。1.6.5节在讨论这段程序时，将介绍关于整数溢出的知识。
###1.6.2　修改变量值
在创建一个用于存储玩家分数的变量并显示其值后，程序将score的值增加了100。

　　` score = score + 100;`
这条赋值语句的意思是把score的当前值加上100，然后再把结果赋给score。其效果是，变量score的值增加了100。

###1.6.3　使用组合赋值运算符
上面那一行代码有更简短的版本如下：

　　` score += 100;`
这条语句的结果和score = score + 100;一样。运算符+=称为组合赋值运算符，因为它组合了算术运算（这里是加法）和赋值运算。该运算符的意思是“将右边的全部与左边的全部相加，然后将结果赋给左边”。

前面见过的所有算术运算符都有组合赋值运算符的版本，详见表1.2。

<div style="text-align: center">
 <img src="https://yqfile.alicdn.com/78adf2dcadddc02d25c90b2e329efac1a59b5dd2.png" >
</div>

###1.6.4　递增运算符与递减运算符
接下来，程序使用递增运算符（++）使变量的值增加1。使用该运算符将变量lives的值增加了两次。第一次如下面一行：

　`　 ++lives;`
第二次如下面一行：

　`　 lives++;`
这两行的最终效果是一样的：将lives的值从3增加到4。

正如代码所示，我们可以将运算符置于需要增加的变量之前或之后。如果放在变量之前，运算符称为前置递增运算符；如果放在变量之后，则称为后置递增运算符。

现在您也许会认为前置和后置版本没有区别，但实际上不是这样。在只需要单个变量进行递增的情况下（如之前的代码），两个运算符的最终结果一样。但是在更加复杂的表达式中，结果可能会不同。

为了演示这种重要的区别，程序在每关游戏结束时进行了一次适当的计算。程序基于玩家的生命数计算奖励，而且会增加玩家的生命数。然而，程序使用了两种不同的方式进行这种计算。第一次使用前置递增运算符。

　　` int bonus = ++lives * 10;`
前置递增运算符会在较大的表达式使用变量之前增加变量的值。++lives10首先将lives值增加，然后再将增加结果乘以10。因此，代码与410的结果40相等。这意味着最后lives的值为4，bonus的值为40。

将lives的值置回3后，程序再次计算了bonus。这次使用的是后置递增运算符。

　　` bonus = lives++ * 10;`
后置递增运算符会在较大的表达式使用变量之后增加变量的值。lives++ * 10的结果是lives的当前值乘以10。因此，代码与3*10的结果30相等。经过本次计算后，lives的值被递增。执行完该行代码后，lives的值是4，bonus的值是30。

C++还定义了递减运算符—— −−。它除了对变量进行递减外，其他和递增运算符一样。递减运算符也包含了两种版本（前置和后置）。

###1.6.5　整数的溢出处理
当把整数变量的值增加到超过它能表示的最大值时会怎样？结果并不会产生错误，然而，这会“溢出”到类型能表示的最小值。接下来，程序要演示这种现象。首先，给score变量赋上它能存储的最大值：

　`　 score = 4294967295;`
然后对变量做递增操作：

　`　 ++score;`
结果是score变成0。其原因在于值溢出，和汽车的里程表在超过最大值时的情况非常类似（如图1.7所示）。

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 <img src="https://yqfile.alicdn.com/aaea56f5e24ae910304a6cdd14e222ce744b4c6b.png" >
</div>

图1.7　想象unsigned int型变量如何从最大值溢出到最小值

对整数变量递减超出它的最小值时会“溢出”到最大值。

提示
　 保证选取的整型的值范围够用。