2.2.1 概述

表达式是组成 C++ 程序的基本元素之一。表达式表示一个计算过程，可以用来计算一个值，以及产生其他影响程序状态的副作用。

在编译器处理表达式的时候，换行符如同空格一样，当做空白字符处理。因此，换行符不会影响表达式的语义。

操作数

表达式常常由数个表达式和一个运算符组合而成。为了方便理解，我们将这样由运算符和表达式组成的表达式，其中的表达式称为操作数。

对于操作数只有一个的表达式，有如下的形式：

+a // `+` 是运算符，`a` 是操作数

对于运算符位于两个操作数之间的表达式，有如下的形式：

a + b // `+` 是运算符，`a` 和 `b` 是操作数

其中，称运算符左边的操作数（上面的 a）为左操作数，右边的操作数（上面的 b）为右操作数。

结合性和优先级

TODO 补充内容

未定义行为

在 C++ 中，有一些编写符合语法，但并不“正确”的程序的行为，称为未定义行为。标准没有规定发生未定义行为的程序应该如何运行——这样的行为可能会导致程序崩溃、产生错误的结果、或者产生其他不可预测的行为。

例如，我们知道现实中的整数除法，除数不能为0。在 C++ 中，如果除数为0，这个表达式的行为就是未定义的。

未定义行为常常是一种在实现和程序编写之间的妥协，当然也有一部分是历史原因遗留的错误设计。

以现在的情况来看，程序员应该使用标准的操作，避免未定义行为。在后面的内容中，如果涉及比较常见的未定义行为，会特别提醒读者。

一种奇妙的模因

在程序员圈子常常会嘲笑 C++ 的未定义行为。例如，“在作业本里写下1/0，引发了未定义行为从而骗过了老师的检查”，“输入1/0，然后我的程序把我的系统盘格式化了”。

诚然，未定义行为对于程序设计无疑会带来不少的心智负担，但现实世界里的程序天然运行在一个充满无法预测行为的环境中，与其设计一种“不存在未定义行为”的编程语言，不如想办法让程序员更好地理解未定义行为，这也正是笔者认为 C++ 这种古董语言的最大问题。

整数提升

对于 bool 和 char 类型，一些运算符会将其转换为 int 类型。例如：

+true // 值为 int 类型 的 1
+false // 值为 int 类型 的 0
+'a' // 值为 int 类型 的 97
1 + 'a' // 值为 int 类型 的 98

这个转换被称为整数提升，类型大小比 int 小的整数类型在正运算符、负运算符的表达式中会被提升为 int 类型。

后面会介绍到其他的、会发生整数提升的表达式。它们遵循相同的规则，即将类型大小比 int 小的整数类型提升为 int 类型，然后进行计算。

为什么要整数提升？

在现代的 CPU 中，为了平衡硬件的复杂性和易用性，不会为所有的宽度配置计算相关的电路（算术单元）。

往往作为基础的整数类型是一个字长（word）的大小，例如 32 位或 64 位。其他的整数类型，例如 char 和 short，会被提升为这个字长的大小，然后再进行计算。

此外，提升前的类型本来可能是紧密地排列的，例如两个 short 紧密排列在一起，把这样的类型提升到 int 显然需要进行额外的操作把它们分开放进两个 int 的空间里。

虽然这样的操作在现代 CPU 中几乎不会带来开销，这里希望读者能知道，抠这一两个字节并不能提升任何性能。