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c operator優先權 在 Re: [分享] 運算子優先順序?: 大於= 大於, - 看板C_and_CPP 的推薦與評價
本文完整收錄 purpose 君之原文，請詳細讀完原文再看我的回應。
※ 引述《purpose (purpose)》之銘言：
C++ Primer 4/e (P.170) 中，運算子優先序 (Operator Precedence) 如下表：
?: (conditional) expr ? expr : expr 右—結合性
= (assignment) lvalue = expr 右—結合性
, (comma) expr, expr 左—結合性
####
考慮以下程式：
int main() {
1 ? puts("123"), puts("456") : puts("789"), puts("ABC");
return 0;
}
執行後：
123
456
ABC
眾所接知的是 ?: 是唯一的三元運算子，所以上面的運算中，
運算元I 必然是常數 1，
運算元II 只能是被夾在中間的運算式 puts("123"), puts("4567")，
運算元III 有兩種可能：
puts("789")
puts("789"), puts("ABC")
其中，第二種可能代表 puts(789) 先與 comma 綁定成一體，
成為 (puts("789"), puts("ABC")) 之後，才以運算元III 的身份參戰。
從結果來看，顯然 comma 運算子的優先次序，確實低於 ?: 運算子。
####
接著把 , 改成 = (賦值)，再次驗證 ?: 的優先地位。
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 1, b = 2;
1 ? a = 55 : b = 66;
printf("a = %d, b = %d", a, b);
return 0;
}
執行後 (C++ Compiler)：
a = 55, b = 2
執行後 (C Compiler)：
error C2106: '=' : 左運算元必須是左值 (l-value)
這裡就出現爭議了。
####
假設： 其實 ?: 優先權高於 assignment (=)
那就應該跟上次的分析過程相同，其運算元III 同樣為 b，又判斷式為 true，
最終傳回運算元II 當作 result，再以此 result 去執行最後的 = 66，
即 if (true) { (a = 55) = 66 };
又 C99 標準的規定是：
A conditional expression does not yield an lvalue.
故 55 = 66 得到一個 C2106 編譯錯誤，也是合情合理的。
又 C++03 標準的規定是：
If the second and third operands are lvalues and
have the same type, the result is of that type and is an lvalue.
故 (a = 55) 可以得到同樣是 int 型態的左值，最後再跑 = 66
理論上，最後會讓 a 變成 66，但實際結果是 55。
可見「?: 優先權高於 =」這個假設是錯的。
假設： 其實 ?: 優先權跟 assignment (=) 相等
在這個假設之下，因為 b 參與 ?: 跟 = 兩個運算子，雙方優先權相等，
所以依照右結合性，運算元III 將是 (b = 66)，最終結果吻合 C++ 編譯器
跑出來的結果。
但 C 編譯器說「左運算元必須是左值」，此錯誤在此假設下，
就變成無理取鬧了。
運算元II 中「a = 55」是左值；
運算元III 中「b = 66」 亦為左值。
可見「?: 優先權等於 =」這個假設應該也是錯的。
世界上根本就沒有 "運算子優先權表"，也可以說人人都是...
在 C++03 標準中，有這麼一句話：
The precedence of operators is not directly specified,
but it can be derived from the syntax.
根據 C99 / C++03 兩標準，可知
conditional-expression:
logical-or-expression
logical-or-expression ? expression : ┌ C++ 標準：assignment-expression
└ C99 標準：conditional-expression
重點就是，"assignment-運算式" 包含 "conditional-運算式"，前者是後者的超集，
一個 "賦值運算式" 文法上可以替換成 "條件運算式"，但反過來就不行。
所以 1 ? a = 55 : b = 66; 這個 statement 中，
可以把 b = 66 當成 "賦值運算式"，最終使整個 statement，
在 C++ 文法下變成一組條件運算式。
但 C 的文法下，運算元III 要求是更狹窄的條件運算式，所以只能是 b 本身，
最終導致 a 的右值無法跟 66 進行運算的錯誤。
至於 comma 運算子，只能出現在 "賦值運算式" 的超集 "expression" 內：
expression:
assignment-expression
expression , assignment-expression
已知 "expression" 可以轉成 "賦值運算式"，但是 "賦值運算式" 無法長大
變成 "expression"，故 ?: 的運算元III 不會有 , 的參與。
故 1 ? puts("123"), puts("456") : puts("789"), puts("ABC"); 的結果
會是印出 123 456 ABC
除非在 "expression" 左右兩邊加上 () 就會變成 primary-expression，就可視為
單純的運算元使用了。
關於 ?: 的總結
一、不當左值用
int a = 10; int b = 20;
( 1 ? (a = 30) : (b = 40) ) = 50;
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
結果是 a = 50, b = 20
哪天心血來潮把這段 code 貼到 C 就編譯錯誤了；
在 C++，把 int b 改成 short int b 就又編譯錯誤了，不經改的東西很難用。
二、最好不要用
看別人程式碼，若運算式寫落落長，又沒加小括號，
這時看運算子優先權表格來判斷，還是很方便的，前提就是別碰到 ?:
根據經驗，只要 ?: 的冒號後面塞了一堆東西，就是傷眼睛的時候了。
賦值變數 = ? 數值1 : 數值2;
求絕對值函數( (a > b)? 數值1 : 數值2 );
像這樣簡單的形式，則是無妨的。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 124.8.132.109
感謝。
依據 C++03 在 5.17 Assignment operators 的內文中說：
The result of the assignment operation is the value stored in the
left operand after the assignment has taken place;
the result is an lvalue.
所以 (a = 55) = 66 這樣的運算，在 C++ 環境下，a 應該可以得到 66。
同時，在 C 的環境下，總是會變成 invalid lvalue in assignment 編譯錯誤。
不知道這樣理解對嗎？謝謝。
==============================================================================
請先詳細讀完上文，以下回應開始：
一點淺見與各位分享，若有錯誤請指正，並請海涵，謝謝。
先講結論：
（一）在 C99 中「=」的結果不是 lvalue，但 C++03 中卻是
lvalue，此結果導致「?:」運算子的傳回值也是不同的。
（二）若「Ａ？Ｂ：Ｃ」中的 Ｃ 中含有「=」的時候，GCC C++
Compiler 會將整個敘述視為是 assignment-expression，而不是
範圍較小的 conditional-expression，也就是說「Ａ？Ｂ：Ｃ」
如果是「1 ? varA = 1 : varB = 2 ;」，其中的敘述Ｃ是
「varB = 2」，而不是「varB」，但我個人認為這不符合程設邏輯
，如果有兩種選擇的話，編譯器應當選擇較小範圍感覺上較合理，
更何況「?:」運算子的順序還高過「=」運算子呢，這不知道算不
算 GCC 的 Bug？；另一方面，GCC C Compiler 則將
「1 ? varA = 1 : varB = 2 ;」中的敘述Ｃ視為「varB」，因此
整個敘述變成了先執行「?:」傳回了一個「不是lvalue」的值（注
意在 C++ 中傳回 lvalue！），然後將此值經由「=」賦予 2，然
而又因為此值不是 lvalue 因此編譯器回報錯誤（lvalue
required as left operand of assignment）。
＜註＞在 Wikipedia (2013/02/26) 的 Operators in C and C++ 條目提到：
----------------------------------------------------------------------
The binding of operators in C and C++ is specified (in the
corresponding Standards) by a factored language grammar, rather
than a precedence table. This creates some subtle conflicts.
For example, in C, the syntax for a conditional expression is:
logical-OR-expression ? expression : conditional-expression
while in C++ it is:
logical-OR-expression ? expression : assignment-expression
Hence, the expression:
e = a < d ? a++ : a = d
is parsed differently in the two languages.
In C, this expression is a syntax error, but many compilers
parse it as:
e = ((a < d ? a++ : a) = d)
which is a semantic error, since the result of the
conditional-expression (which might be a++) is not an lvalue.
In C++, it is parsed as:
e = (a < d ? a++ : (a = d))
which is a valid expression.
----------------------------------------------------------------------
（三）誠如 purpose 君所言，C++03 中提到「The precedence of
operators is not directly specified, but it can be derived
from the syntax.」，我想這就是造就第二點的原因。例如
「i=0, i++, i++;」，值得注意的是「++」運算子的順序高於「,」
運算子以及「=」運算子，但根據 C++03 的說法 i 應當是 2！
（四）個人認為在寫程式的時候，應當不要使用如此容易讓人疑惑，
甚至可能在某些實作環境也可能讓編譯器疑惑的語法；不才亦認為如
此作法並不會讓程式執行起來更快，因為編譯器的工作是將程式語言
敘述轉成機器碼，或許語法寫得複雜難懂，但結果卻跟簡單語法一樣
（何況現今許多編譯器都已經號稱有最佳化的功能了），所以這樣做
可說是得不償失，減少了移植性和可讀性、維護性。
（五）希望各位在討論這個主題的時候可以列出編譯的環境，因為在
各種實做環境說不定結果是不同的。
（六）以下提供兩個檔案，是我用以實驗的程式，請各位參考；註解
內是利用 GCC 4.7.2 編譯並執行的結果，並請有其他環境（MSVC,
IntelCompiler）的朋友提供執行結果，謝謝。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ＣＯＤＥ ＳＴＡＲＴ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
/* ---------------------------------------------------------
* Description: the Usage of '?:' Operators ( C++ version )
* Author: ShaDer(ptt.cc) (aka. ShaD)
* License: General Public License version 2 (GPLv2)
* Compiler: C++ (gcc-4.7.2)
----------------------------------------------------------*/
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int TelNum = +886-2-3366-3366; //-- This is NOT my number :)
cout << TelNum << "\n"; //-- output test: -5848
int a, b, c;
/*
a = 9, b = 10;
1 ? a = 99 : b = 1010;
cout << a << "\n"; // 99
cout << b << "\n"; // 10
*/
/*
a = 3, b = 4;
(1 ? a = 33 : b) = 44;
cout << a << "\n"; // 44(!!!)
cout << b << "\n"; // 4
*/
/*
a = 5, b = 6;
(1) ? (a = 55) : (b) = 66;
cout << a << "\n"; // 55
cout << b << "\n"; // 6
*/
/*
a = 7, b = 8;
1 ? (a = 77) : b = 88;
cout << a << "\n"; // 77
cout << b << "\n"; // 8
*/
/*
a = 5, b = 6, c = 1;
1 ? a = 55 : b = c++;
cout << a << "\n"; // 55
cout << b << "\n"; // 6
cout << c << "\n"; // 1
a = 5, b = 6, c = 1;
1 ? a = 55 : b = ++c;
cout << a << "\n"; // 55
cout << b << "\n"; // 6
cout << c << "\n"; // 1
*/
/*
a = 5, b = 6, c = 1;
(1 ? a = 55 : b) = (c++);
cout << a << "\n"; // 1
cout << b << "\n"; // 6
cout << c << "\n"; // 2
*/
/*
a = 5, b = 6, c = 1;
(1 ? a = 55 : b++) = (c++);
// Error: lvalue required as left operand of assignment
cout << a << "\n";
cout << b << "\n";
cout << c << "\n";
*/
/*
a = 5, b = 6, c = 1;
(1 ? a = 55 : (b++)) = (c++);
// Error: lvalue required as left operand of assignment
cout << a << "\n";
cout << b << "\n";
cout << c << "\n";
*/
return 0;
}
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ＣＯＤＥ ＥＮＤ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ＣＯＤＥ ＳＴＡＲＴ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
/* ---------------------------------------------------------
* Description: the Usage of '?:' Operators ( C version )
* Author: ShaDer(ptt.cc) (aka. ShaD)
* License: General Public License version 2 (GPLv2)
* Compiler: C/C++ (gcc-4.7.2)
----------------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
int main(void) {
int a, b;
a = 1, b = 2;
1 ? (a = 11) : (b = 22) ;
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
/* C: a = 11, b = 2 */
/* C++: a = 11, b = 2 */
a = 3, b = 4;
1 ? a = 33 : (b = 44) ;
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
/* C: a = 33, b = 4 */
/* C++: a = 33, b = 4 */
/**********************************************************************
| 敘述『(1 ? (a = 55) : b ) = 66;』不符合 C99 規則，但 C++03 則通過， |
| 原因應來自 assignment operators 在 C++03 的結果是 lvalue，但在 C99 |
| 卻不是 lvalue，此結果導致「?:」運算子的傳回值也是不同的。 |
**********************************************************************/
a = 5, b = 6;
(1 ? a = 55 : b ) = 66 ;
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
/* C: ERROR: lvalue required as left operand of assignment */
/* C++: a = 66, b = 6 */
a = 7, b = 8;
1 ? (a = 77) : b = 88 ;
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
/* C: ERROR: lvalue required as left operand of assignment */
/* C++: a = 77, b = 8 */
a = 9, b = 10;
1 ? a = 99 : b = 1010 ;
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
/* C: ERROR: lvalue required as left operand of assignment */
/* C++: a = 99, b = 10 */
return 0;
}
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ＣＯＤＥ ＥＮＤ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 111.251.73.137
※ 編輯: ShaDer 來自: 111.251.73.137 (02/26 11:02)
※ 編輯: ShaDer 來自: 111.251.73.137 (02/26 11:10)
※ 編輯: ShaDer 來自: 111.251.73.137 (02/26 11:15)
※ 編輯: ShaDer 來自: 111.251.73.137 (02/26 11:39)
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