C 运算符优先级

在 C 语言中，运算符的优先级决定了表达式中运算符的执行顺序。

C 运算符优先级是什么？

所谓的优先级，也就是执行顺序的意思。我们都知道，数学中的加减乘除运算是有一定优先级的。比如有 “()” 就得先算 “()”，然后算 “乘除”，最后才算 “加减”。

在 C 语言中，运算符也是有优先级的。各种运算符优先级大小如下表所示。

对于同一优先级的运算符，它们运算顺序是由 “结合方向” 决定的，而不是由 “先后顺序” 决定的。比如 ++ 和 -- 处于同一优先级，然后它们的结合方向是从右到左，所以 ++i-- 等价于 ++(i--)。

C 语言的运算符非常多，优先级也是非常复杂，我们不需要去记忆所有的规则，而只需要关注常见运算符的优先级就可以了。

• 对于算术运算来说，“乘除” 比 “加减” 优先级要高，另外 “求余” 和 “乘除” 的优先级相同。
• 对于逻辑运算来说，非（!）＞与（&）＞或（||）。
• 对于赋值运算来说，这些赋值运算符优先级都非常低，所以对于一个表达式来说，往往最后才是赋值操作。

示例 1：求余和乘除的优先级比较

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 20 % 11 / 3;
    printf("%d", a);
    return 0;
}

运行结果如下。

3

分析：

% 和 / 的优先级是相同的，然后结合方向是从左到右，所以 20 % 11 / 3 等价于 (20 % 11) / 3。

示例 2：逻辑运算的优先级比较

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10, b = 0, c = 20;

    if (!a && b || c)
    {
        printf("Good");
    }
    else
    {
        printf("Bad");
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

Good

分析：

对于 3 个逻辑运算符的优先级来说：非（!）＞与（&）＞或（||）。所以 !a && b || c 等价于 ( (!a) && b ) || c。

示例 3：比较运算符 vs 逻辑运算符

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10, b = 10, c = 20;

    if (a == b && c > a)
    {
        printf("Good");
    }
    else
    {
        printf("Bad");
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

Good

分析：

比较运算符的优先级比逻辑运算符的要高，所以a == b && c > b 等价于 (a == b) && (c > b)。对于初学的小伙伴，如果不清楚优先级的话，还是建议加上 “()”，这样可以使得代码的可读性更高。

C 运算符优先级的最佳实践

在实际开发中，优先级可以很好地控制运算的执行顺序，但是如果仅仅依赖优先级，那么代码的可读性可能会很差，我们先来看一个例子。

示例 4：依赖运算符优先级

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10, b = 10, c = 20;

    if (!a == b && c > a || c < b)
    {
        printf("Good");
    }
    else
    {
        printf("Bad");
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

Bad

分析：

对于 “与或非” 这 3 个的优先级来说：非（!）＞与（&）＞或（||）。另外比较运算符的优先级比 && 和 || 要高，但比 !（逻辑非）要低，所以 !a == b && c > a || c < b 其实等价于下面代码。

((!a == b) && (c > a)) || (c < b)

不仅仅是初学者，即使是对于我们这种工作多年的工程师来说，!a == b && c > a || c < b 这种代码的可读性是比较差的，有时并不能一下子就能看出来里面的执行顺序。在实际开发中，我们建议加上一些必要的 “()”，这样可以让代码的可读性更高。在大型项目中，代码的可读性和可维护性是非常重要的 2 个指标。

示例 5：自增自减的优先级

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10;
    int b = --a + 20;

    printf("%d", b);
    return 0;
}

运行结果如下。

29

分析：

从上表可知，“自增自减（优先级 14）” 高于 “加减运算（优先级 12）”，所以程序会先计算 --a，得到结果后再与 20 相加。因此下面 2 种方式是等价的。

// 方式 1
int b = --a + 20;

// 方式 2
--a;
int b = a + 20;

方式 2 比方式 1 更加简单直观，可读性也更好，所以我们更推荐使用方式 2。对于自增自减运算符来说，我们比较建议把它单独拿出来，而不是放到某一个表达式中。

示例 6：赋值运算符的优先级

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10;

    a += a -= a * a;
    printf("%d", a);
    return 0;
}

运行结果如下。

-180

分析：

从 “运算符的优先级” 一表可以知道，赋值运算符的结合方向是 “从右到左”，所以 a += a -= a * a; 等价于下面代码。

a = a - a *a;    // 即 a = 10 - 10 * 10，也就是 a = -90
a = a + a;       // 即 a = (-90) + (-90)，也就是 a = -180

实际上 a += a -= a * a; 这一句代码可读性也是非常差的，在实际工作开发中，我们也是非常忌讳使用这种方式。在多人协作的复杂项目中，你要是使用这种方式，估计团队老大要把你拖出来 “示众” 了。

最后需要说明的是，很多初学者的小伙伴喜欢用奇怪的语法来 “炫技”，故意把代码写得很难懂，其实这样是完全没有必要的。在真实的工作开发中，程序的性能速度、代码的可读性、代码可维护性等这些才是最重要的。在保证性能速度的情况下，能把代码写得越好懂，后面维护起来才越容易。

另外，语法本身就没有太多可以炫技的东西，对于多年开发的工程师来说，不管你用多难懂的语法来写，在别人眼里都只是小儿科而已。真正能体现你技术水平的应该是架构设计、算法设计、功能实现等，而不是三两句看起来很难懂的代码。