3.2　表达式——C语言的“词组”

3.2　表达式——C语言的“词组”

表达式（Expression）类似于自然语言中的词组，是由C语言中某些种类的单词依照语法规则构成的。

更具体地说，表达式就是一个“初等表达式”（Primary expressions）⁽¹⁾或者由“初等表达式”与运算符构成的一个合乎C语言语法的序列组合。

那么，什么又是初等表达式呢？

3.2.1　初等表达式

初等表达式有以下几种。

变量名⁽²⁾或函数名

常量

字符串文字量

此外，有一种被很多数人误解为运算的初等表达式。

3.2.2　被误解的“()”

（表达式）

一个被分隔符⁽³⁾“()”括起来的表达式也是一个初等表达式。在这里的()不是运算符，只是一个分隔符。只有在函数调用时跟在函数名之后的()才是运算符。

有人认为，不同的“()”可以被一勺烩地称为“圆括号”，并可以都被当作为运算符，甚至觉得这种运算符可以改变优先级。实际上，这完全忽视了不同场合下“()”有不同的含义这个性质。本书在前面多次提到过，C语言具有这样特点：同一个符号出现在不同的场合中具有不同的含义，“()”也是如此。

如下面一段代码。

程序代码3-1

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图1

printf、"％d ％d\n"、i、（2 * i）、system、"PAUSE"、0等都是初等表达式。

初等表达式是完整独立的、不可分割的、构成表达式的基本单元之一。由于任何运算符都要求运算对象，所以运算符必须和初等表达式一起才能够构成表达式。

练习

说出程序代码2-14中有那些是初等表达式。

3.2.3　带运算符的表达式

带运算符的表达式由运算符和初等表达式构成。如：

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图2

3.2.4　不像表达式的表达式

有些表达式看起来不像表达式，比如：

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图3

¹ 注意后面没有“;”。

实际上，这的确是一个表达式。printf作为函数名是一个初等表达式，"abcd\n"作为裸串也是一个初等表达式。两者通过运算符“()”组合成了一个新的表达式。

()紧跟在函数名之后进行函数调用是一种运算，叫函数调用（Function Calls）运算，因此这种表达式可称之为函数调用表达式。这种运算的机制比较复杂，将在后面有关函数的章节详细介绍。在这里只要知道函数调用也是一个表达式就可以了。

3.2.5　表达式：专业与副业

表达式是用来求值的，因此每个表达式都有一个值。没有值的表达式被称之为void类型的表达式，这种数据类型的特征就是没有值（值为空集），常用于描述某些函数和某类指针。

void也是C语言的一个关键字，这个关键字是在C89中首次出现的。

表达式求值之外带来的一切效果都叫副效应（Side Effect）。比如：

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图4

这个表达式是求在标准输出上输出了几个字符，而输出字符则是它的一个副效应。关于表达式的副效应问题后面将进一步讨论。

3.2.6　赋值运算符左侧的标识符称为左值

有些表达式或子表达式⁽⁴⁾可能有两种含义：值或一块内存，根据代码的上下文才能完全确定究竟是哪种含义。比如下面的例子：

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图5

在这个表达式中，赋值号右面的表达式中的i可以理解为i所占据的那块内存中二进制数据的值，但赋值号左面的表达式i则应该理解为i所占据的那块内存。否则这个表达式的含义很难解释清楚。

表示值含义的表达式常常被称之为右值（Right Value, Rvalue）。有些表达式只有值的含义不可能表示一块内存，如i * 3。有些表达式可以表示值，也可以表示内存。例如前面表达式中的i。这种表达式表示值的含义时也是右值。但是当这种表达式表示一块内存⁽⁵⁾的含义时，则被称为左值（Left Value, Lvalue）。

尽管目前遇到的左值表达式只有变量名，但所谓左值、右值都是对表达式而言的。不是所有的左值都可以出现在赋值运算符的左侧，也不是只有变量名才能作左值，当然更不能说出现在赋值运算符右侧的表达式就一定是右值，这只有在具体的运算场合下才能完全确定。

只有左值才可以出现在赋值运算符左侧被赋值，这也是“左值”这个名字最初的由来——即可以出现在赋值运算符左边。然而随着语言的发展，现在这个概念变得有些复杂了，已经不是三言两语能说得清的了，请容后面再详细讨论。这里之所以提出这个概念是因为，在编译程序时可能出现这方面的错误，例如：

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图6

说的就是非左值被赋值这样的错误⁽⁶⁾。这里提示我们的是，运算符不仅应该与数据类型相匹配（double类型就不可以做％运算），同时可能还要遵守其他一些约束条件才可能构成合法的表达式。

有些表达式的值因为和我们的常识不符而今初学者感到有些别扭，比如：

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图7

在这个表达式中，（a＝3）和（b＝3）是两个初等表达式，初等表达式的值就是()内表达式的值。两个()内的表达式都是赋值表达式，而赋值表达式的值就是变量被赋的值，因此两个初等表达式的值都是3。（a＝3）＋（b＝3）构成了一个加法表达式，这个加法表达式的值为6，这个值又与变量c及运算符＝构成了另外一个赋值表达式，计算机在求这个赋值表达式的值的时候会为变量c赋值6，因此整个表达式的值为6。这里a、b、c都是左值表达式，但a=3、b=3和c＝（a＝3）＋（b＝3）不是左值表达式。

从这个例子里可以看到，正是由于C语言的表达式才使得C语言的表达能力很强、很灵活也很简洁，因而易于表达复杂的思想。所以理解表达式是理解语句的基础，而善用表达式是书写优美语句的前提。

3.2.7　函数调用是表达式不是语句

函数调用也是一种表达式，例如：

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图8

这个表达式是一个函数调用表达式，函数调用要求计算机先求出()里面各表达式的值，而求表达式printf（"abcdef"）的值将产生一个函数调用，在标准输出设备上输出abcdef，输出之后printf（"abcdef"）这个函数调用表达式将求得一个值——6（在标准输出设备上输出的字符数）⁽⁷⁾，这样，求下面表达式的值：

3.2　表达式——C语言的“词组” - 图9