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復雜表達式的執行步驟

編輯:C語言基礎知識

近日在CSDN上閒逛的時候,注意到一個帖子:

((*strDest++=*strSrc++)!='\0'); 哪兒前輩可以解釋下裡面具體執行的步驟呢?

對於這樣的表達式,我們通常會有這樣三種看法:

1.這種寫法不但沒有錯誤(當然也沒有BUG),而且寫法緊湊。

2.這種寫法雖然沒有錯誤,但是不夠直觀,理解起來有點麻煩,可能還會導致理解錯誤。

3.這種寫法中存在未定義的地方,執行結果可能是錯誤的。

粗略來看,這三種說法都有點道理。我頓時有了刨根問底的興趣,想對這個問題進行一次深入的分析。對於這種組合表達式,在分析的時候我們應該抓住兩個關鍵的概念:優先級(Precedence)和關聯性(Associativity)。

1.優先級(Precedence)。優先級決定了那些表達式的值先被評估,那些表達式的值後被評估。通常情況下,優先級高的表達式的值先被評估出來後,然後用評估的結果再去評估那些優先級低的表達式。所以如果我們將優先級搞反了,評估出來的結果是錯誤的。

2.(Associativity)。對於二目表達式,關聯性決定了左邊的表達式還是右邊的表達式先被評估,先被評估出來的結果再用來評估另外的表達式。

再抓住這兩個關鍵的同時,我們還應該分清什麼是表達式的值,什麼是變量的值。我們在評估表達式的時候,我們感興趣的是表達式的值,而不是構成表達式的某些變量的值。在很多情況下,表達式的值和某些變量的值是一致的,所以我們很容易混淆表達式的值和變量的值。要知道,在有些情況下,表達式的值並不和某些變量的值相同。

有了上面的理論來武裝我們,對表達式的分析就顯得游刃有余了:

1. 很明顯,上面的表達式是一個組合表達式。組合表達式由子表達式組成,子表達式又可能是組合表達式,這樣就形成了一個樹狀的數據結構。對表達式的評估就類似於對樹結點的遍歷。首先我們應該注意到"()"操作符,它具有最高的優先級,所以從整體來看,整個表達式應該是個"!="操作。"!="左邊又是一個組合表達式,而右邊是一個常量"\0 ',很明顯下面的工作就是評估(*strDest++=*strSrc++)。

2.在這一步,我們要對表達式(*strDest++=*strSrc++)進行評估。由於賦值表達式具有較低的優先級,所以表達式 又可以寫成:(*strDest++) = (*strSrc++),所以整個表達式是個"="操作,"="左邊又是一個組合表達式,右邊也是一個組合表達式,這裡就需要從關聯性來判斷左邊還是右邊也被評估。由於"="的關聯性是從右到左,所以(*strSrc++)先被評估,(*strDest++)後被評估。

2.1 在這一步,我們要對表達式(*strSrc++)進行評估。由於"++"的優先級大於"*",所以表達式又可以寫成:*(strSrc++)。我們要先對表達式strSrc++進行評估,然後用表達式的值再去評估*(strSrc++)的值。對於表達式strSrc++,這裡要需要注意區分變量的值和表達式的值。對於"後增1"表達式,表達式的值是變量strSrc的值,然後變量strSrc的值會"加1",也就是說表達式的值是strSrc變化前的值,而strSrc的值會發生變化。值得注意的是,我們知道strSrc的值會發生變化,但是我們卻不知道strSrc的值發生變化的具體時間,這個變化具體的執行時間由編譯器決定了,這就決定了任何依賴strSrc的表達式的值是不確定的,具體的值依賴編譯器的實現。完成了對strSrc++的評估後,取值操作符就對表達式的值所對應的內存空間進行取值操作。

2.2 在這一步,我們要對表達式(*strDest++)進行評估。具體的評估的分析完全和2.1中的分析一致。

2.3 在這一步,我們要對表達式(*strDest++) = (*strSrc++)進行評估,這是個賦值表達式,將右表達式的值賦給左邊表達式的值。值得注意的是,對於賦值表達式,表達式本身的值等於左邊子表達式的值。

3.由於"!="表達式左邊的子表達式的值已經被評估出來了,下面就執行"!="操作。"!="表達式的是一個布爾值。

通過以上深入的分析,我們知道這個表達式完成了以下多個功能:

1.對於指針strDest, strSrc,將strSrc所指的內存空間的值賦給由strDest所指的內存空間。

2.判斷賦值後的strDest所指的內存空間的指是否等於0。

3.對於指針strDest,strSrc,他們的值分別加1,即指向下一個元素。

我們可以看出,一個表達式完成了三個功能,表達式寫的確實"相當緊湊"。而且這個表達式的值是可以確定的,因為所有的分析都是建立在C標准的基礎上。對於能否在實踐的代碼中使用這樣的代碼,這就智者見智了,關鍵一點就是要遵循項目的代碼規范。

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