从最简单的运算符加号(+)说起,加号(+)是个二元运算符——也就是说,加号只把两个数联接起来,从来不把第三个或者更多的联接起来

因此,“1加2加3” 在计算机中被表述为:

(1 + 2) + 3      // a

或者

1 + (2 + 3)      // b

虽然我们通常写做 1 + 2 + 3,但是并不意味这它和我们数学中的 1+2+3 是等价的。

那么数学中的 1+2+3 到底表示的是 a 呢,还是 b 呢?

如果计算机的求值是左结合的,那么此表达式等价于第一种a; 如果是右结合的,那么此表达式等价于第二种b。

1 + 2 + 3 简单的理解就是 “把1、2、3加在一起”, 确实,在我们接触到的数学里面,就是把三个数加起来。 但是在编程语言中,却不仅仅这样。

就像前面说的那样,+号无法操作三个或者更多的数,参与加法运算的只能是两个数。

顺便说一句,正号、负号是一元运算符,虽然它们和二元运算符加、减用相同的符号, 但是他们却是不同的,所以不要想当然的认为 +4 就等价于 0+4,其实它们不是等价的,

+4 是一个整数,但是 0+4 是一个加法表达式,这个表达式的求值结果正好是 +4

在 java 中,我们可以写 short a = +4,但是当我们写 short a = 0 + 4 时则产生一个警告。

还有一个其它例子,同样是关于 short 的,

short b = 1;
short b = b + 4;   // 警告
short b += 4;      // 无警告

那么 1 + 2 + 3 是如何运算的呢? 在冯诺依曼体系架构的编程语言中, 这里有一个副作用——我习惯称那些“计算机的运算过程与程序员的大脑思考过程不一样时,则称为副作用”(虽然书本里面没有这么写过,但我一向这么认为), 本来你以为会是这样,结果计算机偏偏就不是这样做的,我称他为副作用。

如果看过前面的『语句与表达式』,这可以这么理解:

1 + 2 是一个表达式,它的返回值是 3。 这个表达式的返回值再参加到另一个表达式中 3 + 3,最后得出结果6。

我们用语句(Statement)来改写这段代码:

// 计算 1 + 2 + 3
var a = 1 + 2;
var b = b + 3;

如果我们用 lisp 语言对这个表达式求值,则没有副作用。

(+ (+ 1 2) 3)

如果你还没有懂,或者这个例子太有特殊性,那么我们换一个

5 > 4 > 3

在数学中,这个算式的值为 true。当我们用C语言来写这段代码,它返回的确实 false。

原因和上面的一样,大于号(>)是二元运算,它无法直接比较三个数,5 > 4 返回的结果是 true, 当用 true 和 3 比较时,true 被转换称 1,也就是 1 > 3,最终的结果自然就是 false 了。

总之,回归到了『语句与表达式』篇的那个观点:在编程语言中 每个表达式都有一个值

编程语言中的运算符和数学中的运算器虽然一样,但是它们却并不等同。 当你写程序时,要写给人看; 当你调试程序时,要学会用计算机的方式思考代码的含义。

我习惯于把运算符理解为函数,比如 2 + 5 其实就是 add(2, 5) 或者 2.add(5)。 难道我会偷偷的告诉你 “其实很多语言都是这么做的”。

继续阅读关于 的文章


欢迎订阅我的微信公众帐号,只推送原创文字。欢迎扫描二维码订阅:
justjavac微信公众帐号


无觅相关文章插件,快速提升流量
Fork me on GitHub