CSharp(C#)语言_第六章（表达式和运算符）

表达式和运算符

6.1 表达式
6.2 字面量
- 6.2.1 整数字面量
- 6.2.2 实数字面量
- 6.2.3 字符字面量
- 6.2.4 字符串字面量
6.3 求值顺序
6.4 简单算术运算符
6.5 求余运算符
6.6 关系比较运算符和相等比较运算符
6.7 递增运算符和递减运算符
6.8 条件逻辑运算符
6.9 逻辑运算符
6.10 移位运算符
6.11 赋值运算符
6.12 条件运算符
6.14 用户定义类型转换
6.15 运算符重载
- 6.15.1 运算符重载的限制
6.16 typeof运算符
6.17 其他运算符

6.1 表达式

运算符是一个符号，它表示返回单个结果的操作。操作数（operand）是指作为运算符输入的数据元素。一个运算符会：

● 将操作数作为输入
● 执行某个操作
● 基于该操作返回一个值

表达式是运算符和操作数的字符串。可以作为操作数的结构有：
● 字面量
● 常量
● 变量
● 方法调用
● 元素访问器，如数组访问器和索引器
● 其他表达式

6.2 字面量

字面量（literal）是源代码中键入的数字或字符串，表示一个指定类型的明确的、固定的值

预定义类型有自己的字面量形式
◾ bool有两个字面量：true 和 false
◾ 对于引用类型变量，字面量 null 表示变量没有设置为内存中的数据

6.2.1 整数字面量

整数字面量是最常见的字面量（一般为十进制数字序列）
◾ 没有小数点
◾ 带有可选的后缀，指明整数的类型

整数类型字面量还可以写成十六进制(hex)形式，数字必须是十六进制数(从0到F)，而且字符串必须以0x或0X开始（数字0，字母x）

6.2.2 实数字面量

实数字面量的组成如下：
    ◾ 十进制数字
    ◾ 一个可选的小数点
    ◾ 一个可选的指数部分
    ◾ 一个可选的后缀

格式：【十进制数字 . 十进制数字 指数（e±xx） 后缀】
实数字面量的后缀：

后缀	实数类型
无、D、d	double
F、f	float
M、m	decimal

6.2.3 字符字面量

字符字面量有两个单引号内的字符组成，字符字面量可以是下面任意一种：单个字符、一个简单转义序列、一个十六进制转义序列或一个Unicode转义序列

◾ 字符字面量的类型是char
    ◾ 简单转义序列是一个反斜杠后面跟着单个字符
    ◾ 十六进制转义序列是一个反斜杠，后面跟着一个大写或小写的x，后面再跟着4个十六进制数字
    ◾ Unicode转义序列是一个反斜杠，后而跟着一个大写或小写的u，后面再跟着4个十六进制数字

重要的特殊字符

名称	转义序列	十六进制编码
空字符	\o	0x0000
警告	\a	0x0007
退格符	\b	0x0008
水平制表符	\t	0x0009
换行符	\n	0x000A
重直制表符	\v	0x000B
换页符	\f	0x000C
回车符	\r	Ox000D
双引号	\"	0x0022
单引号	\’	0x0027
反斜杠	\|0x005C

6.2.4 字符串字面量

字符串字面量使用双引号标记，不同于字符字面量使用单引号

有两种字符串字面量类型：
    ◾ 常规字符串字面量
    ◾ 逐字字符串字面量

常规字符串申字面量由双引号内的字符序列组成。规则字符串字面量可以包含：
    ◾ 字符
    ◾ 简单转义序列
    ◾ 十六进制和Unicode转义序列

逐字字符串字面量的书写如同常规字符串字面量，但它以一个@字符为前缀。逐字字符串字面量有以下重要特征：
◾ 逐字字面量与常规字符串字面量区别在于转义字符串不会被求值。在双引号中间的所有内容，包括通常被认为是转义序列的内容，都被严格按字符串中列出的那样打印
◾ 逐字字面量的唯一例外是相邻的双引号组，它们被解释为单个双引号字符

6.3 求值顺序

表达式可以由许多嵌套的子表达式构成，子表达式的求值顺序可以使表达式的最终值发生差别

运算符优先级：从高到低

分类	运算符
初级运算符	`a.x` 、`f(x)` 、`a[x]` 、`x++` 、`x--` 、`new` 、`typeof`、`checked` 、`unchecked`
一级运算符	`+` 、`-`、`!` 、`++x` 、`--x` 、`(T)x`
乘法	`*` 、`/` 、`%`
加法	`+` 、`-`
移位	`<<` 、`>>`
关系和类型	`<` 、`>` 、`<=` 、`>=` 、`is` 、`as`
相等	`==` 、`!=`
位与	`&`
位异	`^`
位异或	`
条件与	`&&`
条件或	`
条件选择	`?:`
赋值运算符	`=`、`*=`、`/=` 、`%=`、`+=`、`-=`、`<<=`、`>>=`、`&=`、`^=`、`

6.4 简单算术运算符

简单算术运算符执行基本的四则运算

运算符	名称	描述
+	加	计算两个操作数的和
-	减	从第一个操作数中减去第二个操作数
*	乘	求两个操作数的乘积
/	除	用第二个操作数除第一个。整数除法，裁取整数部分到最近的整数

6.5 求余运算符

求余运算符（%）用第二个操作数除第一个操作数，忽略掉商，并返回余数

运算符	名称	描述
%	求余	用第二个操作数除第一个操作数并返回余数

6.6 关系比较运算符和相等比较运算符

关系比较运算符和相等比较运算符是二元运算符，比较它们的操作数并返回bool型值

运算符	名称	描述
<	小于	如果第一个操作数小于第二个操作数，返回true，否则返回false

|大于| 如果第一个操作数大于第二个操作数，返回true，否则返回false
<=|小于等于 |如果第一个操作数小于等于第二个操作数，返回true，否则返回false
=|大于等于 |如果第一个操作数大于等于第二个操作数，返回true，否则返回false
==|等于| 如果第一个操作数等于第二个操作数，返回true，否则返回false
!=|不等于| 如果第一个操作数不等于第二个操作数，返回true，否则返回false

C#中数字不具有bool意义

比较操作和相等性操作
对于大多数引用类型来说，比较它们的相等性时，将只比较它们的引用
◾ 如果引用相等，也就是说，如果它们指向内存中相同对象，那么相等性比较为true，否则为false，即使内存中两个分离的对象在所有其他方面都完全相等
◾ 这称为浅比较

string类型对象也是引用类型，但它的比较方式不同。比较字符串的相等性时，将比较它们的长度和内容（区分大小写）
◾ 如果两个字符串有相同的长度和内容（区分大小写），那么相等性比较返回true，即使它们占用不同的内存区域
◾ 这称为深比较（deep comparison）

6.7 递增运算符和递减运算符

运算符	名称	描述
`++`	前置递增`++`var	变量的值加1并保存返回变量的新值
`++`	后置递增var`++`	变量的值加1并保存返回变量递增之前的旧值
`--`	前置递减`--`var	变量的值减1并保存返回变量的新值
`--`	后置逆减var`--`	变量的值减1并保存返回变量递减之前的旧值
◾ 无论运算符使用前置形式还是后置形式，在语句执行之后，最终存放在操作数的变量中的值是相同的
◾ 唯一不同的是运算符返回给表达式的值

6.8 条件逻辑运算符

逻辑运算符用于比较或否定它们的操作数的逻辑值，并返回结果逻辑值
逻辑与（AND）和逻辑或（OR）运算符是二元左结合运算符。逻辑非（NOT）是一元运算符

运算符	名称	描述
`&&`	与	如果两个操作数都是true，结果为true；否则为false
`		`
`!`	非	如果操作数是false，结果为true；否则为false

6.9 逻辑运算符

按位逻辑运算符常用于设置位组（bit pattem）的方法参数
这些运算符，除按位非运算符以外，都是二元左结合运算符，按位非是一元运算符

运算符	名称	描述
`&`	位与	产生两个操作数的按位与。仅当两个操作位都为1时结果位才是1
`	`	位或
`^`	位异或	产生两个操作数的按位异或。仅当一个而不是两个操作数为1时结果位为1
`~`	位非	操作数的每个位都取反。该操作得到操作数的二进制反码（数字的反码是其二进制形式按位取反的结果。也就是说，每个0都变成1，每个1都变成0）

二元按位运算符比较它的两个操作数中每个位置的相应位，并依据逻辑操作设置返回值中的位

6.10 移位运算符

按位移位运算符向左或向右把位组移动指定数量个位置，空出的位用0或1填充
移位运算符是二元左结合运算符

运算符	名称	描述
`<<`	左移	将位组向左移动给定数日个位置。位从左边移出井丢失。右边打开的位位置用0填充
`>>`	右移	将位组向右移动给定数目个位置。位从右边移出并丢失

6.11 赋值运算符

赋值运算符对运算符右边的表达式求值，并用该值设置运算符左边的变量表达式的值
赋值运算符是二元右结合运算符

运算符	描述
`=`	简单赋值，计算右边表达式的值，并把返回值赋给左边的变量或表达式
`*=`	复合赋值，`var=expr 等价于 var = var(expr)`
`/=`	复合赋值，`var/=expr 等价于 var = var/(expr)`
`%=`	复合赋值，`var%=expr 等价于 var = var%(expr)`
`+=`	复合赋值，`var+=expr 等价于 var = var+(expr)`
`-=`	复合赋值，`var-=expr 等价于 var = var-(expr)`
`<<=`	复合赋值，`var<<=expr 等价于 var = var<<(expr)`
`>>=`	复合赋值，`var>>=expr 等价于 var = var>>(expr)`
`&=`	复合赋值，`var&=expr 等价于 var = var&(expr)`
`^4=`	复合赋值，`var^=expr 等价于 var = var^(expr）`
`	=`

6.12 条件运算符

条件运算符是一种强大且简洁的方法，基于条件的结果，返回两个值之一
条件运算符是三元运算符

运算符	名称	描述
?:	条件运算符	对一个表达式求值，并依据表达式是否返回`true`或`false`，返回两个值之一

6.14 用户定义类型转换

可以为自己的类和结构定义隐式转换和显式转换。这允许把用户定义类型的对象转换成某个其他类型，反之亦然
C#提供隐式转换和显式转换
■ 对于隐式转换，当决定在特定上下文中使用特定类型时，如有必要，编译器会自动执行转换
■ 对于显式转换，编译器只在使用显式转换运算符时才执行转换

6.15 运算符重载

C#运算符被定义为使用预定义类型作为操作数来工作。如果面对一个用户定义类型，运算符完全不知道如何处理它。运算符重载允许你定义C#运算符应该如何操作自定义类型的操作数
    ● 运算符重载只能用于类和结构
    ● 为类或结构重载一个运算符x，可以声明一个名称为operator x的方法并实现它的行为（例如：operator +和operator -等）
    ■ 一元运算符的重载方法带一个单独的class或struct类型的参数
    ■ 二元运算符的重载方法带两个参数，其中至少有一个必须是class或struct类型
public static LimitedInt operator-(LimitedInt x) // Unary
public static LimitedInt operator +(LimitedInt x,double y) // Binary

运算符重载的方法声明:
■ 声明必须同时使用static和public的修饰符
■ 运算符必须是要操作的类或结构的成员

6.15.1 运算符重载的限制

不是所有运算符都能被重载，可以重载的类型也有限制

可重载的一元运算符：+ 、- 、! 、~ 、++ 、-- 、true 、false
可重载的二元运算符：+ 、- 、* 、/ 、% 、& 、| 、^ 、<< 、>> 、== 、!= 、> 、< 、<= 、>=

运算符重载不能做下面的事情：
    ■ 创建新运算符
    ■ 改变运算符的语法
    ■ 重新定义运算符如何处理预定义类型
    ■ 改变运算符的优先级或结合性

6.16 typeof运算符

typeof运算符返回作为其参数的任何类型的System.Type对象。通过这个对象，可以了解类型的特征。（对任何已知类型，只有一个System.Type对象。）你不能重载typeof运算符
typeof运算符是一元运算符

运算符	描述
typeof	返回已知类型的System.Type对象

6.17 其他运算符

这里不介绍