《C++ Primer》笔记 第4章 表达式

1. C++的表达式要不然是右值（right-value or read-value），要不然就是左值(left-value or location-value)。
2. 当一个对象被用作右值的时候，用的是对象的值（内容）；当对象被用作左值的时候，用的是对象的身份（在内存中的位置）。
3. 需要右值的地方可以用左值来代替，但是不能把右值当成左值（也就是位置）使用。当一个左值被当成右值使用时，实际使用的是它的内容（值）。到目前为止，已经有几种我们熟悉的运算符是要用到左值的：
   • 赋值运算符需要一个（非常量）左值作为其左侧运算对象，得到的结果也仍然是一个左值。
   • 取地址符作用于一个左值运算对象，返回一个指向该运算对象的指针，这个指针是一个右值。
   • 内置解引用运算符、string和vector的下标运算符的求值结果都是左值。
   • 内置类型和迭代器的递增递减运算符作用于左值运算对象，其前置版本所得的结果也是左值。
4. 如果表达式的求值结果是左值，decltype作用于该表达式（不是变量）得到一个引用类型。
5. 如果改变了某个运算对象的值，在表达式的其他地方不要再使用这个运算对象。
6. 如果m%n不等于0，则它的符号和m相同。
7. 逻辑与（&&）和逻辑或（||）的短路求值。
8. 赋值运算符：如果左侧运算对象是内置类型，那么初始值列表最多只能包含一个值，而且该值即使转换的话其所占空间也不应该大于目标类型的空间。对类类型来说，赋值运算的细节由类本身决定。无论左侧运算对象的类型是什么，初始值列表都可以为空。此时，编译器创建一个值初始化的临时量并将其赋给左侧运算对象。（例：int a[5] = {};）

     k = {3.14}; // 错误：窄化转换（换成圆括号正确）
     vector<int> vi; // 初始值为空
     vi = {0, 1, 2, 3, 4, 5}; // vi现在含有6个元素了，0到5
   

9. 箭头运算符作用于一个指针类型的运算对象，结果是一个左值。点运算符分成两种情况：如果成员所属的对象是左值，那么结果是左值；反之，如果成员所属的对象是右值，那么结果是右值。
10. 随着条件运算（?:）嵌套层数的增加，代码的可读性急剧下降。因此，条件运算的嵌套最好别超过两到三层。
11. 条件运算符的优先级非常低，因此当一条长表达式中嵌套了条件运算子表达式时，通常需要在它两端加上括号。
12. 关于符号位如何处理没有明确的规定，所以强烈建议仅将位运算符用于处理无符号类型。
13. 使用位运算：

      quiz1 |= 1UL << 27; // 表示学生27通过了测验
      quiz1 &= ~(1UL << 27); // 学生27没有通过测验
      bool status = quiz1 & (1UL << 27); // 学生27是否通过了测验
    

14. sizeof运算符的运算对象有两种形式sizeof (type)或sizeof expr。在第二种形式中，sizeof返回的是表达式结果类型的大小。与众不同的一点是，sizeof并不实际计算其运算对象的值（有点像decltype）。例：sizeof data.revenue;等价于sizeof Sales_data::revenue;
15. sizeof不需要真的解引用指针也能知道它所指对象的类型。
16. sizeof运算符的结果部分地依赖于其作用的类型：
    • 对char或者类型为char的表达式执行sizeof运算，结果得1。
    • 对引用类型执行sizeof运算得到被引用对象所占空间的大小。
    • 对指针执行sizeof运算得到指针本身多占空间的大小。
    • 对解引用指针执行sizeof运算得到指针指向的对象所占空间的大小，指针不需有效（因为不实际解引用）。
    • 对数组执行sizeof运算得到整个数组所占空间的大小（这里不再是数组首地址，和decltype类似），等价于对数组中所有的元素各执行一次sizeof运算并将所得结果求和。注意，sizeof运算不会把数组转换成指针来处理。
    • 对string对象或vector对象执行sizeof运算只返回该类型固定部分的大小，不会计算对象中的元素占用了多少空间。
17. 因为执行sizeof运算能得到整个数组的大小，所以可以用数组的大小除以单个元素的大小得到数组中元素的个数
18. 因为sizeof的返回值是一个常量表达式，所以我们可以用sizeof的结果声明数组的维度。
19. 当表达式中既有浮点类型也有整数类型时，整数值将转换成相应的浮点类型。
20. 整型提升负责把小整数类型转换成较大的整数类型。对于bool、char、signed char、unsigned char、short和unsigned short等类型来说，只要它们所有可能的值都能存在int里，他们就会提升成int类型（直接一步提升至int，没有中间类型）；否则，提升成unsigned int类型。
21. 较大的char类型（wchar_t、char16_t、char32_t）提升成int、unsigned int、long、unsigned long、long long和unsigned long long中最小的一种类型，前提是转换后的类型要能容纳原类型所有可能的值。
22. 如果一个运算对象是无符号类型、另外一个运算对象是带符号类型，而且其中的无符号类型不小于带符号类型，那么带符号的运算对象转换成无符号的。如果带符号类型大于无符号类型，此时转换的结果依赖于机器。如果无符号类型的所有值都能存在该带符号类型中，则无符号类型的运算对象转换成带符号类型。如果不能，那么带符号类型的运算对象转换成无符号类型。
23. 当数组被用作decltype关键字的参数，或者作为取地址符（&）、sizeof及typeid等运算符的运算对象时，数组转换成指针的转换不会发生。
24. 指针的转换：C++还规定了几种其他的指针转换方式，包括常量整数值0或者字面值nullptr能转换成任意指针类型；指向任意非常量的指针能转换成void*；指向任意对象的指针能转换成const void*。
25. 允许将指向非常量类型的指针转换成指向相应的常量类型的指针，对于引用也是这样。（即非常量转换成常量）
26. 类类型定义的转换：一处是在需要标准库string类型的地方使用C风格字符串，例：string s = "a value";；另一处是在条件部分读入istream，例：while (cin >> s)。
27. static_cast:任何具有明确定义的类型转换，只要不包含底层const，都可以使用static_cast。

      double slope = static_cast<double>(j) / i; // 进行强制类型转换以便执行浮点数除法
      void* p = &d; // 正确：任何非常量对象的地址都能存入void*
      double *dp = static_cast<double*>(p); // 正确：将void*转换回初始的指针类型
    

28. const_cast:const_cast只能改变运算对象的底层const。

      const char *pc;
      char *p = const_cast<char*>(pc); // 正确：但是通过p写值是未定义的行为
    
      const char *cp;
      char *q = static_cast<char*>(cp); // 错误：static_cast不能转换掉const性质
      static_cast<string>(cp); // 正确：字符串字面值转换成string类型
      const_cast<string>(cp); // 错误：const_cast只改变常量属性
    
      // const_cast常常用于有函数重载的上下文中。
    

29. reinterpret_cast:reinterpret_cast通常为运算对象的位模式提供较低层次上的重新解释。reinterpret_cast本质上依赖于机器，想要安全地使用reinterpret_cast必须对涉及的类型和编译器实现转换的过程都非常了解。

      int *ip;
      char *pc = reinterpret_cast<char*>(ip);
      // 我们必须牢记pc所指的真实对象是一个int而非字符，如果把pc当成普通的字符指针使用就可能在运行时发生错误。例如：string str(pc);
    

30. 旧式的强制类型转换：type (expr);或(type) expr;
31. ++运算符：前置递增运算符（++i）得到一个左值，它给运算符加1并得到运算对象改变后的值。后置递增运算符（i++）得到一个右值，它给运算符加1并得到运算对象原始的、未改变的值的副本。