C表达式与运算符全面解析

### C# 表达式与运算符全面解析 #### 1. 字符串字面量 字符串字面量使用双引号，而非字符字面量使用的单引号。它主要分为以下两种类型： - **常规字符串字面量**：由双引号之间的字符序列组成，可包含字符、简单转义序列、十六进制和 Unicode 转义序列。例如： ```csharp string st1 = "Hi there!"; string st2 = "Val1\t5, Val2\t10"; string st3 = "Add\x000ASome\u0007Interest"; ``` - **逐字字符串字面量**：写法与常规字符串字面量类似，但前面带有 `@` 字符。其重要特点如下： - 与常规字符串字面量不同，转义序列不会被求值，双引号内的所有内容（包括通常被视为转义序列的内容）都会按原样输出。 - 唯一的例外是连续的双引号，会被解释为单个双引号字符。 以下是常规字符串字面量和逐字字符串字面量的比较示例： ```csharp string rst1 = "Hi there!"; string vst1 = @"Hi there!"; string rst2 = "It started, \"Four score and seven...\""; string vst2 = @"It started, ""Four score and seven..."""; string rst3 = "Value 1 \t 5, Val2 \t 10"; string vst3 = @"Value 1 \t 5, Val2 \t 10"; string rst4 = "C:\\Program Files\\Microsoft\\"; string vst4 = @"C:\Program Files\Microsoft\"; string rst5 = " Print \x000A Multiple \u000A Lines"; string vst5 = @" Print Multiple Lines"; ``` 打印这些字符串的输出如下： ```plaintext Hi there! Hi there! It started, "Four score and seven..." It started, "Four score and seven..." Value 1 5, Val2 10 Value 1 \t 5, Val2 \t 10 C:\Program Files\Microsoft\ C:\Program Files\Microsoft\ Print Multiple Lines Print Multiple Lines ``` 编译器会让相同的字符串字面量共享堆中的同一内存位置，从而节省内存。 #### 2. 表达式的计算顺序 表达式可由多个嵌套的子表达式组成，子表达式的计算顺序会影响表达式的最终值。例如，对于表达式 `3 * 5 + 2`，根据子表达式的计算顺序不同，会有两种可能的结果： - 先进行乘法运算，结果为 17。 - 先将 5 和 2 相加，结果为 21。 #### 3. 运算符优先级 在 C# 中，运算符优先级较为复杂，有超过 45 个运算符和 14 个优先级级别。以下是运算符优先级从高到低的完整列表： | 类别 | 运算符 | | ---- | ---- | | 主要运算符 | a.x, f(x), a[x], x++, x--, new, typeof, checked, unchecked | | 一元运算符 | +, -, !, ~, ++x, --x, (T)x | | 乘法运算符 | *, /, % | | 加法运算符 | +, - | | 移位运算符 | <<, >> | | 关系和类型运算符 | <, >, <=, >=, is, as | | 相等运算符 | ==, != | | 逻辑与运算符 | & | | 逻辑异或运算符 | ^ | | 逻辑或运算符 | \| | | 条件与运算符 | && | | 条件或运算符 | \|\| | | 条件运算符 | ?: | | 赋值运算符 | =, *=, /=, %=, +=, -=, <<=, >>=, &=, ^=, \|= | #### 4. 运算符结合性 如果表达式中的所有运算符具有不同的优先级，则从优先级最高的子表达式开始计算，逐步降低优先级。但如果两个连续的运算符具有相同的优先级，计算顺序由运算符的结合性决定。运算符结合性的重要特点如下： - 左结合运算符从左到右计算。 - 右结合运算符从右到左计算。 - 除赋值运算符外的二元运算符是左结合的。 - 赋值运算符和条件运算符是右结合的。 例如，对于表达式 `2 / 6 * 4`，根据左结合规则，应先计算 `(2 / 6)`，再乘以 4，结果为 `4/3`。 可以使用括号显式设置表达式中子表达式的计算顺序，括号内的子表达式会覆盖优先级和结合性规则，并从最内层嵌套集开始按顺序计算到最外层。 #### 5. 简单算术运算符 简单算术运算符执行四种基本算术运算，它们是二元且左结合的。具体如下表所示： | 运算符 | 名称 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | + | 加法 | 将两个操作数相加 | | - | 减法 | 从第一个操作数中减去第二个操作数 | | * | 乘法 | 将两个操作数相乘 | | / | 除法 | 用第一个操作数除以第二个操作数，整数除法会将结果向 0 舍入到最接近的整数 | 以下是简单算术运算符的示例： ```csharp int x1 = 5 + 6; double d1 = 5.0 + 6.0; int x2 = 12 - 3; double d2 = 12.0 - 3.0; int x3 = 3 * 4; double d3 = 3.0 * 4.0; int x4 = 10 / 3; double d4 = 10.0 / 3.0; byte b1 = 5 + 6; sbyte sb1 = 6 * 5; ``` #### 6. 取余运算符 取余运算符 `%` 用于用第一个操作数除以第二个操作数，忽略商，返回余数。它是二元且左结合的。例如： ```plaintext 0 % 3 = 0，因为 0 除以 3 商为 0，余数为 0。 1 % 3 = 1，因为 1 除以 3 商为 0，余数为 1。 2 % 3 = 2，因为 2 除以 3 商为 0，余数为 2。 3 % 3 = 0，因为 3 除以 3 商为 1，余数为 0。 4 % 3 = 1，因为 4 除以 3 商为 1，余数为 1。 ``` 取余运算符也可用于实数，给出实数余数。示例代码如下： ```csharp Console.WriteLine("0.0f % 1.5f is {0}" , 0.0f % 1.5f); Console.WriteLine("0.5f % 1.5f is {0}" , 0.5f % 1.5f); Console.WriteLine("1.0f % 1.5f is {0}" , 1.0f % 1.5f); Console.WriteLine("1.5f % 1.5f is {0}" , 1.5f % 1.5f); Console.WriteLine("2.0f % 1.5f is {0}" , 2.0f % 1.5f); Console.WriteLine("2.5f % 1.5f is {0}" , 2.5f % 1.5f); ``` 输出结果为： ```plaintext 0.0f % 1.5f is 0 // 0.0 / 1.5 = 0 remainder 0 0.5f % 1.5f is 0.5 // 0.5 / 1.5 = 0 remainder .5 1.0f % 1.5f is 1 // 1.0 / 1.5 = 0 remainder 1 1.5f % 1.5f is 0 // 1.5 / 1.5 = 1 remainder 0 2.0f % 1.5f is 0.5 // 2.0 / 1.5 = 1 remainder .5 2.5f % 1. ```