Wie werden Operatorpriorität und Assoziativität in Programmiersprachen definiert?

Operatorpriorität und Assoziativität: Wer entscheidet und wie sie sich auf die Bewertung auswirkt

Bei der Programmierung spielen Operatorpriorität und Assoziativität eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Reihenfolge der Operationen innerhalb eines Ausdrucks. Aber woher stammt diese Definition und wie hängt sie mit der Reihenfolge der Auswertung zusammen?

Definition und Bedeutung von Operatorpriorität und Assoziativität

Operatorpriorität bestimmt, welche Operationen haben höhere Priorität. Beispielsweise haben in C/C Multiplikations- und Divisionsoperationen eine höhere Priorität als Addition und Subtraktion. Die Operator-Assoziativität gibt die Gruppierung von Operatoren mit derselben Priorität an. Bei Addition und Subtraktion sind sie von links nach rechts assoziativ.

Quelle der Operatorpriorität und Assoziativität

Entgegen der landläufigen Meinung der ANSI C11-Standard definiert nicht explizit die Priorität und Assoziativität von Operatoren. Stattdessen werden sie aus den Grammatikregeln der Sprache abgeleitet. Durch die Analyse der Grammatik von Operatoren können wir deren Rangfolge und Assoziativität bestimmen.

Beispiel: Multiplikative vs. additive Operatoren

Bedenken Sie die Grammatikregel für additive Ausdrücke in C:

additive-expression:
  multiplicative-expression
  additive-expression + multiplicative-expression
  additive-expression - multiplicative-expression

Aus dieser Regel leiten wir diesen multiplikativen Ausdruck ab ist eine Unterregel des additiven Ausdrucks, die angibt, dass multiplikative Operatoren eine höhere Priorität haben. Darüber hinaus kann der linke Operand eines additiven Ausdrucks selbst ein anderer additiver Ausdruck sein, was eine Links-nach-rechts-Assoziativität für Addition und Subtraktion impliziert.

Auswirkungen auf die Reihenfolge der Auswertung im Vergleich zur Operatorpriorität und Assoziativität

Beachten Sie, dass Operatorpriorität und Assoziativität keinen direkten Einfluss auf die Reihenfolge der Auswertung haben. Obwohl beispielsweise f1() f2() f3() eine niedrigere Priorität als hat, wird es als f1() (f2() f3()) und nicht als (f1() f2()) ausgewertet. ) f3(). In diesem Fall bleibt die Reihenfolge der Funktionsaufrufauswertungen innerhalb jedes Unterausdrucks undefiniert.

Ausnahmen: Operatoren mit Sequenzierung

Während Operatorpriorität und Assoziativität im Allgemeinen keine bestimmte erzwingen Bei der Auswertungsreihenfolge schreiben einige Betreiber eine Reihenfolge vor. Beispielsweise muss im logischen ODER-Operator || der linke Operand (x) vor dem rechten Operanden (y) ausgewertet werden, um ein ordnungsgemäßes Kurzschlussverhalten zu gewährleisten.

Schlussfolgerung

Operatorpriorität und Assoziativität sind entscheidende Konzepte für das Verständnis der Auswertung von Ausdrücken. Ihre Definition beruht jedoch nicht auf spezifischen Standards, sondern wird aus der Grammatik der Sprache selbst abgeleitet. Durch die Einhaltung der Operatorpriorität und der Assoziativitätsregeln können Programmierer die Ergebnisse komplexer Ausdrücke korrekt vorhersehen und so eine effiziente und genaue Codeausführung gewährleisten.

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