C语言中的自加自减运算

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【摘 要】C语言中运算符十分丰富，自加运算和自减运算是c语言的教学中的重点和难点，但我们只要在教学中抓住运算的基本定义，通过经典题型分析和适度深入解析，就不难达到熟练应用之目的。

【关键词】运算的定义；经典题型；深度解析

C语言作为一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特征，编程功能十分强大。C语言定义了丰富的运算，多达40余种，这给c语言的学习带来了一定的困难。++运算（自加运算）和--运算（自减运算）正是这些运算中极具特点而又非常重要的两种运算，在教学中，历来是教学的难点，而关于这方面的系统的讲解资料又很难找到，本人在c语言教学中，对++和--运算就教学中碰到的问题，做了一些探索性的研究，现归纳总结，以期与同行共勉。

一、运算的定义

1. ++（自加运算）的定义

++（自加运算）是单目运算，且只能以变量为运算对象，如i++，++a等（i，a为已定义变量），它等效于i=i+1（a=a+1），但是，自加运算又有自己的特点――与其它运算的相关性，虽然对变量i来讲，i++与++i没有什么区别，但当i++和++i还参与其它运算时，i++和++i对整个运算结果的影响是不同的，例如有如下程序段：

int i=1 ，s ；

s=（i++）+1；

printf（“i=%d；s=%d＼n”，i，s）；

其运行结果是：i=2；s=2

若将程序中s=（i++）+1；换为s=（++i）+1；其它不变，其运行结果就会变为：i=2；s=3 ，此处我们可以看到： i++与++i的不同，并不影响i本身的结果，但却对s的值产生了不同的影响，这是因为系统在处理++i时先对i进行了加1运算，即：i=i+1，然后才参与其它运算，而在执行i++时，现将i的值参与其它运算，然后才给自己加1，所以得到的s的值是不同的，这正是++（自加运算）与众不同的地方。

2. --（自减运算）的定义

与自加运算类似，--（自减运算）也是单目运算，且只能以变量为运算对象，若i为已定义变量，i的自减运算分为--i和i-- ，两者对i自身的作用是一样的，即i=i-1 ，但当它们还参与其它运算时，--i先执行自减1运算，然后以i的值参与其它运算，i--则先以i值参与其它运算，然后对i进行自减1运算。

二、经典题型

下列程序执行后输出结果是什么？

main（）

{int a=100；

printf（“a++=%d；”，a++）； */①/*

printf（“++a=%d；”，++a）； */②/*

printf（“a--=%d；”，a--）； */③/*

}

当程序执行到①时，输出表达式a++，由于自加符++后置，故先输出a的值100，然后a自加1，即执行完①后输出“a++=100”，a的值是101。

当程序执行到②时，输出表达式++a，由于自加符++前置，故a先自加1变为102，然后输出a的值102，即执行完②后输出“++a=102”，a的值是102。

当程序执行到③时，输出表达式a--，由于自加符--后置，故先输出a的值102，然后a自减1，即执行完③后输出“a--=102”，a的值是101。

综上所述，程序输出结果为：

a++=100；++a=102；a--=102

小结：该题目只要深刻领会++（--）运算在运算符前置和后置时，对其参与的其它运算（操作）的处理时机是不同的，前置时先进行自加1（自减1）运算，再进行其它运算（操作），后置时先参与其它运算（操作），再进行自加1（自减1）运算。

三、深度解析

1. 分析下列程序执行后的输出结果

#include

main（ ）{

int i =1，j=2， p=0，q=0 ；

printf（“%d，%d，%d，%d”， p+i ， j++ ， q+j ，-- i ）； */⑤/*

}

很多同学分析：在程序执行到⑤时 p+i输出1（0+1=1） ；j++输出2（j=2），j=2+1=3 ；q+j输出3（0+3=3）；--i输出0（1-1=0） 。得到的结果是：1 ，2 ，3 ，0 。然而上机运行的结果却是：0 ，2 ，2 ，0 ，这是为什么呢？原来，turboC在printf（）函数中，处理表达式列表的顺序是从右到左进行的，如果在表达式列表中不包含自加（自减）运算，从哪边开始处理数据都不会影响运算结果，但是，如果表达式列表中包含了自加（自减）运算，这个“处理数据的顺序”就会影响到数据的运算结果。正确的做法是先处理―i，输出0（1-1=0）；其次是q+j，输出2（0+2=2）；再次是j++，输出2（j=2，执行j++后j=3）；最后是p+i，输出0（0+0=0），处理完毕后按原来顺序输出结果：0，2，2，0 。

结论：turboC在printf（“字符串”，表达式列表）函数中，处理表达式列表的顺序是从右到左进行的，如果在表达式列表中包含自加（自减）运算，运算起来就要十分细心。

2.分析如下程序输出结果：

#include

main（ ）{

int i=5，j=5，p，q；

p=（i--）+（ ++ i）+（i++）； */ ⑥/*

q=（++j）+（ j++）； */ ⑦/*

printf（“%d，%d，%d，%d”，p，q，i，j）；

}

严格的讲，程序中⑥、⑦中的表达式是不符合C语言语法规范的。尽管如此，但在实际当中，我们仍会经常碰到类似的题目，而且这些题目在机器上运行也会有特定的结果，因此在这里我仍然想探讨一下其解法。

笔者经过反复推敲，找到了一种解决这类问题的办法，并在实际应用中与机器执行的结果符合的很好。

我的思路是：将⑥或⑦中右侧表达式的运算分为3类：前置（自加或自减）运算、后置（自加或自减）运算和加（减）法运算，首先要进行的是前置运算，其次执行加（减）法运算，最后执行后置运算。如（i--）+（ ++ i）+（i++），其中中间的自加运算为前置运算，其前后的自减运算和自加运算都是后置运算，首先进行前置运算，即++i，执行后i=5+1=6；然后执行加法运算，即3个i相加；结果为6+6+6=18，最后执行后置运算，即i=6+1-1=6 。所以题目中p=18，i=6。同理（++j）+（ j++）中++j为前置运算，j++为后置运算，先进行前置运算j=5+1=6；然后执行加法运算，即2个j相加6+6=12；最后进行后置运算j=6+1=7 。所以题目中q=12，j=7，程序最后运行结果为：18，12，6，7 。以上方法可扩展到任何含有自加（自减）运算的运算表达式中。

四、结论

当一个表达式中含有多个自加（自减）运算时，可将运算分为前置运算、后置运算和其它运算，按照先执行前置运算，然后执行其它运算，最后执行后置运算的法则，可得到正确的运算结果。

对C语言的教学而言，能让学生理解到以上的深度，我认为教学的任务就完成了，至于更深层次的研究就是他们以后的事了，希望本文能给广大C语言教学工作者带来便利！

参考文献：

[1] Dennis M. Ritchie等. The C programming Language [M].U.S：Prentice Hall，1988

[2]周查金等. C语言程序设计.北京：高等教育出版社，2000.5