Vorrang und Auswertungsreihenfolge

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Die Rangfolge und Assoziativität von C-Operatoren beeinflussen das Gruppieren und die Auswertung von Operanden in Ausdrücken. Eine Operatorrangfolge ist nur sinnvoll, wenn andere Operatoren mit einer höheren oder niedrigerer Rangfolge vorhanden sind. Ausdrücke mit vorrangigen Operatoren werden zuerst ausgewertet. Die Rangfolge kann auch durch das Wort "Bindung" beschrieben werden. Operatoren mit höherer Rangfolge weisen eine strengere Bindung auf.

In der folgenden Tabelle werden die Rangfolge und Assoziativität (die Reihenfolge, in der Operanden überprüft werden) von C-Operatoren zusammengefasst, wobei sie nach Priorität von der höchsten bis zur niedrigsten aufgeführt werden. Wenn mehrere Operatoren zusammengefasst werden, weisen sie einen gleichen Rang auf, und sie werden gemäß ihrer Assoziativität ausgewertet. Die Operatoren in der Tabelle werden in den Abschnitten beschrieben, die mit Postfix-Operatoren beginnen. Im Rest dieses Abschnitts sind allgemeine Informationen über die Rangfolge und Assoziativität aufgeführt.

Rangfolge und Assoziativität von C-Operatoren

Symbol 1 Typ der Operation Assoziativität
[ ] ( ) . ->
++-- (Postfix)		 expression Von links nach rechts
sizeof & * + - ~ !
++-- (Präfix)		 Unär Von rechts nach links
Typumwandlungen Unär Von rechts nach links
* / % Multiplikativ Von links nach rechts
+ - Additiv Von links nach rechts
<< >> Bitweise Verschiebung Von links nach rechts
< > <= >= Relational Von links nach rechts
== != Gleichheit Von links nach rechts
& Bitweises AND Von links nach rechts
^ Bitweises exklusives OR Von links nach rechts
| Bitweises inklusives OR Von links nach rechts
&& Logisches AND Von links nach rechts
|| Logisches OR Von links nach rechts
? : Bedingter Ausdruck Von rechts nach links
= *= /= %=
+= -= <<= >>= &=
^= |=		 Einfache und Verbundzuweisung 2 Von rechts nach links
, Sequenzielle Auswertung Von links nach rechts

1 Operatoren werden nach Priorität in absteigender Rangfolge aufgeführt. Wenn mehrere Operatoren in der gleichen Zeile oder in einer Gruppe stehen, haben sie denselben Rang.

2 Alle einfachen und zusammengesetzten Zuweisungsoperatoren haben denselben Rang.

Ein Ausdruck kann mehrere Operatoren mit gleichem Rang enthalten. Wenn mehrere solcher Operatoren auf der gleichen Ebene in einem Ausdruck vorkommen, wird die Auswertung entsprechend der Assoziativität des Operators entweder von rechts nach links oder von links nach rechts fortgesetzt. Die Richtung der Überprüfung wirkt sich nicht auf die Ergebnisse der Ausdrücke aus, welche mehr als eine Multiplikation (*), Addition (+) oder einen binären, bitweisen (&, | oder ^) Operator auf der gleichen Ebene umfassen. Die Reihenfolge der Vorgänge wird von der Sprache nicht definiert. Der Compiler kann solche Ausdrücke in beliebiger Reihenfolge auswerten, wenn der Compiler ein einheitliches Ergebnis garantieren kann.

Nur der Operator für sequenzielle Auswertung (,), der logische AND-Operator (&&), der logische OR-Operator (||), der bedingte Ausdrucksoperator (? :) und der Funktionsaufrufoperator konstituieren Sequenzpunkte und stellen daher eine bestimmte Auswertungsreihenfolge für ihre Operanden sicher. Die Funktionsaufrufoperator ist der Klammersatz, welcher dem Funktionsbezeichner folgt. Der Operator für sequenzielle Auswertung (,) wertet seine Operanden von links nach rechts aus. (Der Kommaoperator in einem Funktionsaufruf ist nicht mit dem Operator für sequenzielle Auswertung identisch und bietet keine derartige Garantie.) Weitere Informationen finden Sie unter Sequenzpunkte.

Logische Operatoren gewährleisten auch die Auswertung ihrer Operanden von links nach rechts. Allerdings werten Sie die kleinste Anzahl von Operanden aus, die erforderlich sind, um das Ergebnis des Ausdrucks zu bestimmen. Dies wird als "Kurzschlussauswertung" bezeichnet. Somit werden einige Operanden des Ausdrucks möglicherweise nicht ausgewertet. Beispielsweise wird im Ausdruck

x && y++

der zweite Operand, y++, nur ausgewertet, wenn x zutrifft (Wert ungleich Null). Folglich wird y nicht inkrementiert, wenn x false (0) ist.

Beispiele

Die folgende Liste zeigt, wie der Compiler automatisch mehrere Musterausdrücke bindet:

expression Automatische Bindung
a & b || c (a & b) || c
a = b || c a = (b || c)
q && r || s-- (q && r) || s--

Im ersten Ausdruck hat der bitweise AND-Operator (&) Vorrang vor dem logischen OR-Operator (||), deshalb bildet a & b den ersten Operanden der logischen OR-Operation.

Im zweiten Ausdruck hat der logische Operator OR (||) Vorrang vor dem SIMPLE-Zuweisungsoperator (=), sodass b || c als rechter Operand in der Zuweisung gruppiert wird. Beachten Sie, dass der Wert, der a zugewiesen wird, entweder 0 oder 1 ist.

Der dritte Ausdruck zeigt einen ordnungsgemäß gebildeten Ausdruck an, der möglicherweise ein unerwartetes Ergebnis bereitstellt. Der logische AND-Operator (&&) hat Vorrang vor dem logischen OR-Operator (||), sodass q && r als Operand gruppiert wird. Da die logischen Operatoren eine Auswertung von Operanden von links nach rechts garantieren, wird q && r vor s-- ausgewertet. Wenn jedoch q && r einen Wert ungleich 0 (null) ergibt, wird s-- nicht ausgewertet, und s wird nicht verringert. Wenn dadurch, dass s nicht dekrementiert wird, im Programm ein Problem auftritt, sollte s-- als erster Operand im Ausdruck stehen oder s in einem separaten Vorgang dekrementiert werden.

Der folgende Ausdruck ist nicht zulässig und erzeugt eine Diagnosemeldung zur Kompilierzeit:

Ungültiger Ausdruck Standardmäßiges Gruppieren
p == 0 ? p += 1: p += 2 ( p == 0 ? p += 1 : p ) += 2

In diesem Ausdruck hat der Gleichheitsoperator (==) den höchsten Rang, sodass p == 0 als Operand gruppiert wird. Der bedingte Ausdrucksoperator (? :) hat die nächsthöhere Priorität. Sein erster Operand ist p == 0, und sein zweiter Operand ist p += 1. Allerdings wird der letzte Operand des bedingten Ausdrucksoperators als p und nicht als p += 2 betrachtet, da dieses Vorkommen von p genauer an den bedingten Ausdrucksoperator bindet als an den kombinierten Zuweisungsoperator. Ein Syntaxfehler tritt auf, weil += 2 keinen linken Operanden besitzt. Sie sollten Klammern verwenden, um Fehler dieser Art zu vermeiden und den Code verständlicher zu erzeugen. Beispielsweise können Sie Klammern verwenden, wie weiter unten dargestellt, um das vorherige Beispiel zu korrigieren und zu verdeutlichen:

( p == 0 ) ? ( p += 1 ) : ( p += 2 )

Siehe auch

C-Operatoren