C表达式、运算符与语句详解

### C# 表达式、运算符与语句详解 #### 一、赋值运算符 赋值运算符用于计算运算符右侧的表达式，并将该值赋给左侧的变量表达式。赋值运算符是二元且右结合的。以下是赋值运算符的列表： | 运算符 | 描述 | | --- | --- | | = | 简单赋值；计算右侧表达式，并将返回值赋给左侧的变量或表达式。 | | *= | 复合赋值；var *= expr 等同于 var = var * (expr)。 | | /= | 复合赋值；var /= expr 等同于 var = var / (expr)。 | | %= | 复合赋值；var %= expr 等同于 var = var % (expr)。 | | += | 复合赋值；var += expr 等同于 var = var + (expr)。 | | -= | 复合赋值；var -= expr 等同于 var = var - (expr)。 | | <<= | 复合赋值；var <<= expr 等同于 var = var << (expr)。 | | >>= | 复合赋值；var >>= expr 等同于 var = var >> (expr)。 | | &= | 复合赋值；var &= expr 等同于 var = var & (expr)。 | | ^= | 复合赋值；var ^= expr 等同于 var = var ^ (expr)。 | | |= | 复合赋值；var |= expr 等同于 var = var | (expr)。 | 语法如下： ```csharp VariableExpression Operator Expression ``` 对于简单赋值，会计算运算符右侧的表达式，并将其值赋给左侧的变量。例如： ```csharp int x; x = 5; x = y * z; ``` 赋值运算符左侧可以是以下类型的对象： - 变量（局部变量、字段、参数） - 属性 - 索引器 - 事件 复合赋值运算符提供了一种简写方法，可避免在某些常见情况下右侧重复使用左侧的变量。例如： ```csharp x = x + (y – z); x += y – z; ``` 这两条语句语义上是等价的，但第二条更简短且易于理解。其他复合赋值语句类似： ```csharp x *= y – z; // 等同于 x = x * (y – z) x /= y – z; // 等同于 x = x / (y – z) ``` #### 二、条件运算符 条件运算符是一种强大而简洁的方式，可根据条件的结果返回两个值之一。它是三元运算符，如下表所示： | 运算符 | 名称 | 描述 | | --- | --- | --- | |? : | 条件运算符 | 计算一个表达式，并根据该表达式返回 true 或 false 返回两个值之一。 | 语法如下： ```csharp Condition ? Expression1 : Expression2 ``` 其中，Condition 必须返回 bool 类型的值。如果 Condition 计算结果为 true，则计算并返回 Expression1；否则，计算并返回 Expression2。 条件运算符可以与 if...else 结构进行比较。例如，以下 if...else 结构检查条件，如果条件为 true，则将 5 赋给变量 intVar；否则，将其赋值为 10： ```csharp if ( x < y ) intVar = 5; else intVar = 10; ``` 使用条件运算符可以以更简洁的形式执行相同的操作： ```csharp intVar = x < y ? 5 : 10; ``` 将条件和每个返回表达式放在不同的行上，代码的意图会更清晰： ```csharp intVar = x < y ? 5 : 10 ; ``` 以下代码多次使用条件运算符： ```csharp int x = 10, y = 9; int highVal = x > y ? x : y; Console.WriteLine("highVal: {0}\n" , highVal); Console.WriteLine("x is{0} greater than y" , x > y ? "" : " not" ); y = 11; Console.WriteLine("x is{0} greater than y" , x > y ? "" : " not" ); ``` 输出结果为： ``` highVal: 10 x is greater than y x is not greater than y ``` 需要注意的是，if...else 语句是控制流语句，用于执行两个操作之一；而条件运算符返回一个表达式，用于返回两个值之一。 #### 三、一元算术运算符 一元运算符用于设置数值的符号，如下表所示： | 运算符 | 名称 | 描述 | | --- | --- | --- | | + | 正号 | 返回操作数的数值。 | | - | 负号 | 返回 0 减去操作数的数值。 | 例如： ```csharp int x = +10; // x = 10 int y = -x; // y = -10 int z = -y; // z = 10 ``` #### 四、用户定义的类型转换 可以为自己的类和结构体定义隐式和显式转换，这允许将用户定义类型的对象转换为其他类型，反之亦然。C# 提供了隐式和显式转换： - 隐式转换：编译器在解析特定上下文中使用的类型时，如有必要会自动进行转换。 - 显式转换：编译器仅在使用显式强制转换运算符时才会进行转换。 声明隐式转换的语法如下： ```csharp public static implicit operator TargetType ( SourceType Identifier ) { ... return ObjectOfTargetType; } ``` 显式转换的语法相同，只是将 implicit 替换为 explicit。 以下是将 LimitedInt 类型的对象转换为 int 类型，反之亦然的示例： ```csharp class LimitedInt { public static implicit operator int (LimitedInt li) // LimitedInt 到 int { return li.TheValue; } public static implicit operator LimitedInt (int x) // int 到 LimitedInt { LimitedInt li = new LimitedInt(); li.TheValue = x; return li; } private int _theValue = 0; public int TheValue{ ... } } ``` 在 Main 方法中使用这些转换运算符： ```csharp class Program { static void Main() { LimitedInt li = 500; // 将 500 转换为 LimitedInt int value = li; // 将 LimitedInt 转换为 int Console.WriteLine("li: {0}, value: {1}" , li.TheValue, value); } } ``` 输出结果为： ``` li: 100, value: 100 ``` #### 五、显式转换和强制转换运算符 如果将上述两个转换运算符声明为显式的，则在进行转换时必须显式使用强制转换运算符。强制转换运算符由要将表达式转换为的类型名称放在括号内组成。例如： ```csharp LimitedInt li = (LimitedInt) 500; ``` 修改后的代码如下： ```csharp public static explicit operator int(LimitedInt li) { return li.TheValue; } public static explicit operator LimitedInt(int x) { LimitedInt li = new LimitedInt(); li.TheValue = x; return li; } static void Main() { LimitedInt li = (LimitedInt) 500; int value = (int) li; Console.WriteLine("li: {0}, value: {1}" , li.TheValue, value); } ``` 输出结果与之前相同： ``` li: 100, value: 100 ``` #### 六、运算符重载 C# 运算符是为预定义类型的操作数定义的。运算符重载允许定义 C# 运算符如何对用户定义类型的操作数进行操作。运算符重载仅适用于类和结构体。可以通过声明一个名为 operator x 的方法来重载运算符 x，实现其行为。 - 一元运算符的重载方法接受一个类或结构体类型的单个参数。 - 二元运算符的重载方法接受两个参数，其中至少一个必须是类或结构体类型。 例如： ```csharp public static LimitedInt opera ```