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运算

算术运算符

运算符	功能
`+` （单目）	正
`-` （单目）	负
`*` （双目）	乘法
`/`	除法
`%`	取模
`+` （双目）	加法
`-` （双目）	减法

单目与双目运算符

单目运算符（又称一元运算符）指被操作对象只有一个的运算符，而双目运算符（又称二元运算符）的被操作对象有两个．例如 1 + 2 中加号就是双目运算符，它有 1 和 2 两个被操作数．此外 C++ 中还有唯一的一个三目运算符 ?: ．

算术运算符中有两个单目运算符（正、负）以及五个双目运算符（乘法、除法、取模、加法、减法），其中单目运算符的优先级最高．

其中取模运算符 % 意为计算两个整数相除得到的余数，即求余数．

而 - 为双目运算符时做减法运算符，如 2-1 ；为单目运算符时做负值运算符，如 -1 ．

使用方法如下

op=x-y*z

得到的 op 的运算值遵循数学中加减乘除的优先规律，首先进行优先级高的运算，同优先级按运算的结合性运算，括号提高优先级．

算术运算中的类型转换

对于双目算术运算符，当参与运算的两个变量类型相同时，不发生类型转换，运算结果将会用参与运算的变量的类型容纳，否则会发生类型转换，以使两个变量的类型一致．转换的规则参见类型转换．

例如，对于一个整型（int）变量 𝑥x 和另一个双精度浮点型（double）类型变量 𝑦y：

x/3 的结果将会是整型；
x/3.0 的结果将会是双精度浮点型；
x/y 的结果将会是双精度浮点型；
x*1/3 的结果将会是整型；
x*1.0/3 的结果将会是双精度浮点型；

位操作符

另请参阅：位运算．

运算符	功能
`~`	逐位非
`&` （双目）	逐位与

|| 逐位或 ^| 逐位异或 <<| 逐位左移 >>| 逐位右移

位操作的意义请参考位操作页面．需要注意的是，位操作的优先级低于算术运算符（除了取反），而按位与、按位或及异或低于比较运算符（详见 C++ 运算符优先级总表），所以使用时需多加注意，在必要时添加括号．

移位运算中如果出现如下情况，则其行为未定义：

右操作数（即移位数）为负值；
右操作数大于等于左操作数的位数；

例如，对于 int32_t 类型的变量 a，a<<-1 和 a<<32 都是未定义的．

对于带符号非负数的左移操作，需要确保移位后的结果能被原数的类型容纳，否则行为也是未定义的．1对一个负数执行左移操作也未定义．2

对于右移操作，右侧多余的位将会被舍弃，而左侧较为复杂：对于无符号数，会在左侧补 003；而对于有符号数，则会用最高位的数（其实就是符号位，非负数为 00，负数为 11）补齐4．

自增/自减运算符

有时我们需要让变量进行增加 1（自增）或者减少 1（自减），这时自增运算符 ++ 和自减运算符 -- 就派上用场了．

自增/自减运算符可放在变量前或变量后面，在变量前称为前缀，在变量后称为后缀，单独使用时前缀后缀无需特别区别，如果需要用到表达式的值则需注意，具体可看下面的例子．详细情况可参考引用介绍的例子部分．

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## 复合赋值运算符

复合赋值运算符实际上是表达式的缩写形式．可分为复合算术运算符 `+=`、`-=`、`*=`、`/=`、`%=` 和复合位操作符 `&=`、`|=`、`^=`、`<<=`、`>>=`．

例如，`op = op + 2` 可写为 `op += 2`，`op = op - 2` 可写为 `op -= 2`，`op= op * 2` 可写为 `op *= 2`．

## 条件运算符

条件运算符可以看作 `if` 语句的简写，`a ? b : c` 中如果表达式 `a` 成立，那么这个条件表达式的结果是 `b`，否则条件表达式的结果是 `c`．

## 比较运算符

运算符| 功能
---|---
`>`| 大于
`>=`| 大于等于
`<`| 小于
`<=`| 小于等于
`==`| 等于
`!=`| 不等于

其中特别需要注意的是要将等于运算符 `==` 和赋值运算符 `=` 区分开来，这在判断语句中尤为重要．

`if (op=1)` 与 `if (op==1)` 看起来类似，但实际功能却相差甚远．第一条语句是在对 op 进行赋值，若赋值为非 0 时为真值，表达式的条件始终是满足的，无法达到判断的作用；而第二条语句才是对 `op` 的值进行判断．

## 逻辑运算符

运算符| 功能
---|---
`&&`| 逻辑与
`||`| 逻辑或
`!`| 逻辑非

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内建的 运算符 && 和 || 进行短路求值（若在求值第一个操作数后结果已知，则不求值第二个），重载的运算符无此特性，并始终对两个操作数都进行求值．

逗号运算符

逗号运算符可将多个表达式分隔开来，被分隔开的表达式按从左至右的顺序依次计算，整个表达式的值是最后的表达式的值．逗号表达式的优先级在所有运算符中的优先级是最低的．

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## 成员访问运算符

运算符| 功能
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`[]`| 数组下标
`.`| 对象成员
`&` （单目）| 取地址/获取引用
`*` （单目）| 间接寻址/解引用
`->`| 指针成员

这些运算符用来访问对象的成员或者内存，除了最后一个运算符外上述运算符都可被重载．与 `&` ， `*` 和 `->` 相关的内容请阅读 [指针](../pointer/) 和 [引用](../reference/) 教程．这里还省略了两个很少用到的运算符 `.*` 和 `->*` ，其具体用法可以参见 [C++ 语言手册](https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/operator_member_access) ．

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C++ 运算符优先级总表

来自 C++ 运算符优先级 - cppreference ，有修改．

运算符	描述	例子	可重载性
第一级别
`::`	作用域解析符	`Class::age = 2;`	不可重载
第二级别
`++`	后自增运算符	`for (int i = 0; i < 10; i++) cout << i;`	可重载
`--`	后自减运算符	`for (int i = 10; i > 0; i--) cout << i;`	可重载
`type() type{}`	强制类型转换	`unsigned int a = unsigned(3.14);`	可重载
`()`	函数调用	`isdigit('1')`	可重载
`[]`	数组数据获取	`array[4] = 2;`	可重载
`.`	对象型成员调用	`obj.age = 34;`	不可重载
`->`	指针型成员调用	`ptr->age = 34;`	可重载
第三级别（从右向左结合）
`++`	前自增运算符	`for (i = 0; i < 10; ++i) cout << i;`	可重载
`--`	前自减运算符	`for (i = 10; i > 0; --i) cout << i;`	可重载
`+`	正号	`int i = +1;`	可重载
`-`	负号	`int i = -1;`	可重载
`!`	逻辑取反	`if (!done) …`	可重载
`~`	按位取反	`flags = ~flags;`	可重载
`(type)`	C 风格强制类型转换	`int i = (int) floatNum;`	可重载
`*`	指针取值	`int data = *intPtr;`	可重载
`&`	值取指针	`int *intPtr = &data`	可重载
`sizeof`	返回类型内存	`int size = sizeof floatNum; int size = sizeof(float);`	不可重载
`new`	动态元素内存分配	`long pVar = new long; MyClass ptr = new MyClass(args);`	可重载
`new []`	动态数组内存分配	`long *array = new long[n];`	可重载
`delete`	动态析构元素内存	`delete pVar;`	可重载
`delete []`	动态析构数组内存	`delete [] array;`	可重载
第四级别
`.*`	类对象成员引用	`obj.*var = 24;`	不可重载
`->*`	类指针成员引用	`ptr->*var = 24;`	可重载
第五级别
`*`	乘法	`int i = 2 * 4;`	可重载
`/`	除法	`float f = 10.0 / 3.0;`	可重载
`%`	取余数（模运算）	`int rem = 4 % 3;`	可重载
第六级别
`+`	加法	`int i = 2 + 3;`	可重载
`-`	减法	`int i = 5 - 1;`	可重载
第七级别
`<<`	位左移	`int flags = 33 << 1;`	可重载
`>>`	位右移	`int flags = 33 >> 1;`	可重载
第八级别
`<=>`	三路比较运算符	`if ((i <=> 42) < 0) ...`	可重载
第九级别
`<`	小于	`if (i < 42) ...`	可重载
`<=`	小于等于	`if (i <= 42) ...`	可重载
`>`	大于	`if (i > 42) ...`	可重载
`>=`	大于等于	`if (i >= 42) ...`	可重载
第十级别
`==`	等于	`if (i == 42) ...`	可重载
`!=`	不等于	`if (i != 42) ...`	可重载
第十一级别
`&`	位与运算	`flags = flags & 42;`	可重载
第十二级别
`^`	位异或运算	`flags = flags ^ 42;`	可重载
第十三级别

|| 位或运算| flags = flags | 42;| 可重载 第十四级别| | | &&| 逻辑与运算| if (conditionA && conditionB) ...| 可重载 第十五级别| | | ||| 逻辑或运算| if (conditionA || conditionB) ...| 可重载 第十六级别 （从右向左结合）| | | ? :| 条件运算符| int i = a > b ? a : b;| 不可重载 throw| 异常抛出| throw EClass("Message");| 不可重载 =| 赋值| int a = b;| 可重载 +=| 加赋值运算| a += 3;| 可重载 -=| 减赋值运算| b -= 4;| 可重载 =| 乘赋值运算| a = 5;| 可重载 /=| 除赋值运算| a /= 2;| 可重载 %=| 模赋值运算| a %= 3;| 可重载 <<=| 位左移赋值运算| flags <<= 2;| 可重载 >>=| 位右移赋值运算| flags >>= 2;| 可重载 &=| 位与赋值运算| flags &= new_flags;| 可重载 ^=| 位异或赋值运算| flags ^= new_flags;| 可重载 |=| 位或赋值运算| flags |= new_flags;| 可重载 第十七级别| | | ,| 逗号分隔符| for (i = 0, j = 0; i < 10; i++, j++) ...| 可重载

需要注意的是，表中并未列出 const_cast、static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、typeid、sizeof...、noexcept 及 alignof 等运算符，因为它们的使用形式与函数调用相同，不会出现歧义．

参考资料与注释

C++20 前，若原值为带符号类型，且移位后的结果能被原类型的无符号版本容纳，则将该结果转换为相应的带符号值，否则行为未定义；无符号数的左移则舍弃移出结果类型的位．C++20 起，规定 a << b 为 𝑎 ⋅2𝑏a⋅2b 在模 2𝑁2N 下的值（𝑁N 为结果类型的位宽），即无论是带符号数还是无符号数，左移均直接舍弃移出结果类型的位（即算术左移/逻辑左移）． ↩↩

C++20 前．C++20 起的行为参见1． ↩

即逻辑右移． ↩

即算术右移．C++20 前，带符号的右移是依实现定义的，在大多数实现中，均采用算术右移．C++20 起，规定 a >> b 为 ⌊𝑎/2𝑏⌋⌊a/2b⌋，所以带符号数右移运算是算术右移． ↩

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