Выражения

Выражение — это последовательность операторов и их операндов, которая задаёт вычисление.

Вычисление выражения может дать результат (например, вычисление 2 + 2 даёт результат 4) и может иметь побочные эффекты (например, вычисление std::printf("%d", 4) выводит символ '4' на стандартный вывод).

Каждое выражение C++ характеризуется двумя независимыми свойствами: типом и категорией значения.

Общие сведения

• категории значений (lvalue, rvalue, glvalue, prvalue, xvalue(с C++11)) классифицируют выражения по их значениям
• порядок вычисления аргументов и подвыражений определяет порядок получения промежуточных результатов

Операторы

• приоритет операторов определяет порядок связывания операторов с их аргументами
• альтернативные записи представляют собой альтернативные способы написания некоторых операторов
• перегрузка операторов позволяет задать поведение операторов для пользовательских классов.

Преобразования

• стандартные преобразования неявные преобразования из одного типа в другой
• const_cast преобразование
• static_cast преобразование
• dynamic_cast преобразование
• reinterpret_cast преобразование
• явное преобразование преобразование с использованием обозначений операторов в стиле C и в функциональном стиле
• пользовательское преобразование позволяет задать преобразование из пользовательских классов

Выделение памяти

• оператор new выделяет память динамически
• оператор delete освобождает память динамически

Прочие

• константные выражения могут быть вычислены во время компиляции и использованы в контексте компиляции (аргументы шаблонов, размеры массивов и т. д.)
• sizeof
• alignof
• typeid
• выражение throw

Первичные выражения

Операндами любого оператора могут быть другие выражения или первичные выражения (например, в 1 + 2 * 3, операндами оператора + являются подвыражение 2 * 3 и первичное выражение 1).

Первичные выражения — это:

• this
• литералы (например, 2 или "Hello, world")
• идентификаторы, включая
  • должным образом объявленные неопределённые идентификаторы (например, n или cout),
  • должным образом объявленные квалифицированные идентификаторы (например, std::string::npos), и
  • идентификаторы, подлежащие объявлению в деклараторах

Любое выражение в скобках также классифицируется как первичное выражение: это гарантирует, что скобки имеют более высокий приоритет, чем любой оператор. Скобки сохраняют значение, тип и категорию значения.

Литералы

Литералы — это токены программы C++, которые представляют собой константные значения, встраиваемые в исходный код.

• целочисленные литералы — это десятичные, восьмеричные, шестнадцатеричные или двоичные числа целочисленного типа.
• символьные литералы — это отдельные символы типа
• char или wchar_t

• вещественные литералы — это значения типа float, double или long double
• строковые литералы — это последовательности символов типа
• const char[] или const wchar_t[]

• булевы литералы — это значения типа bool, а именно true и false

Полные выражения

Составное выражение определяется следующим образом:

• Составным выражением для выражения является само это выражение.
• Составными выражениями для списка инициализации фигурными скобками или для списка выражений (возможно, в скобках) являются составные выражения для элементов соответствующего списка.
• Составными выражениями для инициализатора фигурными скобками или знаком равенства вида = инициализирующее выражение являются составные выражения для инициализирующего выражения.

int num1 = 0;
num1 += 1; // Case 1: the constituent expression of `num += 1` is `num += 1`
 
int arr2[2] = {2, 22} // Case 2: the constituent expressions
                      //         of `{2, 22}` are `2` and `22`
                      // Case 3: the constituent expressions of ` = {2, 22}`
                      //         are the constituent expressions of `{2, 22}`
                      //         (i.e. also `2` and `22`)

Непосредственные подвыражения выражения E — это

• составные выражения для операндов E

• любой вызов функции, который E неявно вызывает, или
• если E является вызовом функции или неявно вызывает функцию, составные выражения для каждого аргумента по умолчанию, используемого в вызове.

Подвыражение выражения E — это непосредственное подвыражение E или подвыражение непосредственного подвыражения E. Обратите внимание, что выражения, присутствующие в «теле функции» лямбда-выражений, не являются подвыражениями лямбда-выражения.(с C++11)

Полное выражение — это

• невычисляемый операнд,
• выражение-константа,

• декларатор простого объявления или инициализатора члена, включая составные выражения инициализатора,
• вызов деструктора, сгенерированного в конце жизни объекта, отличного от временного объекта, чья жизнь не была продлена, или
• выражение, которое не является подвыражением другого выражения и которое не является иначе частью полного выражения.

Если языковая конструкция определена таким образом, что она производит неявный вызов функции, то использование такой языковой конструкции считается выражением для целей данного определения. Преобразования, применяемые к результату выражения для удовлетворения требований языковой конструкции, в которой появляется выражение, также считаются частью полного выражения.

Для инициализатора выполнение инициализации сущности (включая вычисление инициализаторов членов по умолчанию агрегированного объекта)(с C++14) также считается частью полного выражения.

Выражения, потенциально подлежащие вычислению

Выражения со значениями, отбрасываемыми

Выражение со значением, отбрасываемым — это выражение, используемое только для побочных эффектов. Вычисленное из него значение отбрасывается. Такие выражения включают полное выражение любого выражения-оператора, левый операнд встроенного оператора запятой или операнд выражения-приведения, которое приводится к типу void.

Преобразования «массив в указатель» и «функция в указатель» никогда не применяются к значению, вычисленному выражением со значением, отбрасываемым. Преобразование lvalue в rvalue применяется тогда и только тогда, когда выражение является glvalue с квалификатором volatile и имеет один из следующих видов (требуется встроенный смысл, возможно, в скобках):

• выражение-идентификатор,
• выражение индексации массива,
• выражение доступа к члену класса,
• косвенное обращение,
• операция указателя на член,
• условное выражение, где второй и третий операнды являются одним из этих выражений,
• выражение с запятой, где правый операнд является одним из этих выражений.

Кроме того, если lvalue имеет тип класса с квалификатором volatile, требуется конструктор копирования с квалификатором volatile для инициализации полученного временного rvalue.

Отчеты об ошибках

Следующие отчеты об ошибках, изменяющие поведение, были применены ретроактивно к ранее опубликованным стандартам C++.

См. также