C言語およびC++言語の演算子

C言語とC++は同じ算術演算子を持ち、C++ではすべてオーバーロードが可能です。

C++ では、すべての関係演算子 (比較演算子) をオーバーロードできます。C ++20以降、不等号演算子はoperator==が定義されている場合に自動的に生成され、4 つの関係演算子はすべて が定義されている場合に自動的に生成されますoperator<=>。^{[ 1 ]}

C言語とC++は同じ論理演算子を持ち、C++ではすべてオーバーロードが可能です。

論理ANDとORのオーバーロードは推奨されません。オーバーロードされた演算子は、短絡評価の通常の意味を提供する代わりに、常に両方のオペランドを評価するためです。^{[ 2 ]}

C言語とC++は同じビット演算子を持ち、C++ではすべてオーバーロードが可能です。

CとC++は同じ代入演算子を持ち、C++ではすべてオーバーロードが可能です。

組み合わせ演算子の場合、a ⊚= b（ここで は⊚演算を表す）は と同等ですa = a ⊚ bが、 はa一度だけ評価されます。

C++ では、多数の演算子のエイリアスとして機能するキーワードが定義されています。^{[ 7 ]}

各キーワードは演算子を指定する異なる方法であり、対応する記号表現の代わりに使用できます。たとえば、(a > 0 and not flag)と は(a > 0 && !flag)同じ動作を指定します。別の例として、キーワード はビットごとの AND演算子bitandだけでなくアドレス演算子も置き換えるために使用でき、参照型 (例: ) を指定するためにも使用できます。int bitand ref = n

ISO C 仕様では、これらのキーワードをヘッダーファイル内のプリプロセッサ マクロとして使用できますiso646.h。C との互換性のために、C++ はヘッダーも提供していますがiso646.h、これをインクルードしても効果はありません。C++20 までは、対応するヘッダーも提供されていましたが、ciso646これも効果はありませんでした。

この表はほとんどの評価順序を説明するのに十分ですが、いくつかの詳細については説明していません。三項演算子は、代入演算子やカンマ演算子よりも優先順位が高いと記載されているにもかかわらず、任意の式を中間オペランドとして使用できます。したがって、は、意味のないではなく、として解釈されます。つまり、条件演算子の中間（と の間）の式は、括弧で囲まれているかのように解析されます。また、C キャスト式の括弧なしの直接の結果は、のオペランドにすることはできません。したがって、は、ではなくとして解釈されます。a ? b, c : da ? (b, c) : d(a ? b), (c : d)?:sizeofsizeof (int) * x(sizeof(int)) * xsizeof ((int) * x)

優先順位表は、括弧で明示的に指定されていない場合に、連鎖式における結合の順序を決定します。

• 例えば、++x*3何らかの優先順位ルールがないと、は曖昧です。優先順位表は、xが*よりも++に強く「束縛」されていることを示しています。したがって、++ が何をするにしても (今すぐでも後ででも—下記参照)、それはxに対してのみ行われ(には行われません)、( 、 )と同等です。x*3++xx*3
• 同様に、の3*x++場合、後置++は式全体が評価された後に作用するように設計されていますが、優先順位表から、xのみがインクリメントされ（ではなく）、実際には、式（、 ）はtmpを一時値として評価されます。これは、 （ 、、 ）のような式と機能的に同等です。3*xtmp=x++3*tmptmp=3*x++xtmp

• 優先順位や束縛の問題を抽象化して、式 3+2*y[i]++ の上の図を考えてみましょう。コンパイラの役割は、この図を式に解決することです。その式では、複数の単項演算子 (3+( . )、2*( . )、( . )++、( . )[ i ] ) が y に束縛しようと競合しています。優先順位の表は、それぞれの演算子が最終的に作用する部分式を解決します。( . )[ i ] は y にのみ作用し、( . )++ は y[i] にのみ作用し、2*( . ) は y[i]++ にのみ作用し、3+( . ) は 2*((y[i])++ にのみ作用します。各演算子がどの部分式に作用するかは優先順位の表から明らかですが、各演算子がいつ作用するかは優先順位の表では解決されません。この例では、( . )++ 演算子は優先順位規則により y[i] にのみ作用しますが、バインディング レベルだけでは後置 ++ のタイミングはわかりません (( . )++ 演算子は、式の中で y[i] が評価された後にのみ作用します)。

C言語とC++における演算子の束縛は、優先順位表ではなく、因子化された言語文法によって規定されます。これにより、微妙な矛盾が生じます。例えば、C言語における条件式の構文は次のようになります。

論理式- OR -式?式:条件式

C++では次のようになります。

論理式- OR - ?式:代入式​

したがって、次の表現が成り立ちます。

e = a < d ? a++ : a = d 

2つの言語では解析方法が異なります。C言語では、この式は構文エラーです。C言語における代入式の構文は次のとおりです。

単項式' = '代入式​

C++では、次のように解析されます。

e = ( a < d ? a ++ : ( a = d ))

これは有効な表現です。^{[ 11 ] [ 12 ]}

関数呼び出しの引数式、変数代入、またはカンマ区切りリストでカンマ演算子を使用するには、括弧の使用が必要です。^{[ 13 ] [ 14 ]}例えば、

int a = 1 , b = 2 , weirdVariable = ( ++ a , b ), d = 4 ;

ビットごとの論理演算子の優先順位は批判されてきた。^{[ 15 ]}概念的には、& と | は * や + のような算術演算子である。

式は構文的に と解析されるのに対し、式は と解析されます。そのため、括弧を通常よりも頻繁に使用する必要があります。a&b==7a&(b==7)a+b==7(a+b)==7

歴史的に、ビット演算子と論理演算子の間に構文上の区別はありませんでした。BCPL 、B 、および初期のCでは、これらの演算子は存在しませんでした。代わりに、それらが「真偽値のコンテキスト」で使用されるかどうかに応じて異なる意味を持っていました（つまり、ブール値が期待される場合、たとえば、では論理演算子として動作しましたが、ではビット演算子として動作しました）。これは、既存のインストールとの後方互換性を維持するために保持されました。^{[ 16 ]}&&||&|if(a==b&c){...}c=a&b

さらに、C++（およびそれ以降のバージョンのC）では、3方向比較演算子を除き、等価演算は概念的に1ビット（1または0）であるbool型の値を生成するため、「ビット単位」演算には適切ではありません。