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C# 运算符和表达式（C# 参考）

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C# 提供了许多运算符。 其中许多都受到内置类型的支持，可用于对这些类型的值执行基本操作。 这些运算符包括以下组：

通常可以重载这些运算符，也就是说，可以为用户定义类型的操作数指定运算符行为。

最简单的 C# 表达式是文本（例如整数和实数）和变量名称。 可以使用运算符将它们组合成复杂的表达式。 运算符优先级和结合性决定了表达式中操作的执行顺序。 可以使用括号更改由运算符优先级和结合性决定的计算顺序。

在下面的代码中，表达式的示例位于赋值的右侧：

int a, b, c;
a = 7;
b = a;
c = b++;
b = a + b * c;
c = a >= 100 ? b : c / 10;
a = (int)Math.Sqrt(b * b + c * c);

string s = "String literal";
char l = s[s.Length - 1];

var numbers = new List<int>(new[] { 1, 2, 3 });
b = numbers.FindLast(n => n > 1);

通常情况下，表达式会生成结果，并可包含在其他表达式中。 void 方法调用是不生成结果的表达式的示例。 它只能用作语句，如下面的示例所示：

Console.WriteLine("Hello, world!");

下面是 C# 提供的一些其他类型的表达式：

  • 内插字符串表达式，提供创建格式化字符串的便利语法：

    var r = 2.3;
var message = $"The area of a circle with radius {r} is {Math.PI * r * r:F3}.";
Console.WriteLine(message);
// Output:
// The area of a circle with radius 2.3 is 16.619.

  • Lambda 表达式，可用于创建匿名函数：

    int[] numbers = { 2, 3, 4, 5 };
var maximumSquare = numbers.Max(x => x * x);
Console.WriteLine(maximumSquare);
// Output:
// 25

  • 查询表达式，可用于直接以 C# 使用查询功能：

    var scores = new[] { 90, 97, 78, 68, 85 };
IEnumerable<int> highScoresQuery =
    from score in scores
    where score > 80
    orderby score descending
    select score;
Console.WriteLine(string.Join(" ", highScoresQuery));
// Output:
// 97 90 85

可使用表达式主体定义为方法、构造函数、属性、索引器或终结器提供简洁的定义。

运算符优先级

在包含多个运算符的表达式中，先按优先级较高的运算符计算，再按优先级较低的运算符计算。 在下面的示例中，首先执行乘法，因为其优先级高于加法：

var a = 2 + 2 * 2;
Console.WriteLine(a); //  output: 6

使用括号更改运算符优先级所施加的计算顺序：

var a = (2 + 2) * 2;
Console.WriteLine(a); //  output: 8

下表按最高优先级到最低优先级的顺序列出 C# 运算符。 每行中运算符的优先级相同。

运算符 类别或名称
x.y、f(x)、a[i]、x?.y、x?[y]、x++、x--、x!、new、typeof、checked、unchecked、default、nameof、delegate、sizeof、stackalloc、x->y 主要
+x、-x、x、~x、++x、--x、^x、(T)x、await、&&x、*x、true 和 false 一元
x..y 范围
switch、with switch 和 with 表达式
x * y、x / y、x % y 乘法
x + y、x – y 加法
x << y、x >> y Shift
x < y、x > y、x <= y、x >= y、is、as 关系和类型测试
x == y、x != y 相等
x & y 布尔逻辑 AND 或按位逻辑 AND
x ^ y 布尔逻辑 XOR 或按位逻辑 XOR
x | y 布尔逻辑 OR 或按位逻辑 OR
x && y 条件“与”
x || y 条件“或”
x ?? y Null 合并运算符
c ? t : f 条件运算符
x = y、x += y、x -= y、x *= y、x /= y、x %= y、x &= y、x |= y、x ^= y、x <<= y、x >>= y、x ??= y、=> 赋值和 lambda 声明

运算符结合性

当运算符的优先级相同，运算符的结合性决定了运算的执行顺序：

  • 左结合运算符按从左到右的顺序计算。 除赋值运算符和 null 合并运算符外，所有二元运算符都是左结合运算符。 例如，a + b - c 将计算为 (a + b) - c。
  • 右结合运算符按从右到左的顺序计算。 赋值运算符、null 合并运算符、lambda 和条件运算符?:是右结合运算符。 例如，x = y = z 将计算为 x = (y = z)。

使用括号更改运算符结合性所施加的计算顺序：

int a = 13 / 5 / 2;
int b = 13 / (5 / 2);
Console.WriteLine($"a = {a}, b = {b}");  // output: a = 1, b = 6

操作数计算

与运算符的优先级和结合性无关，从左到右计算表达式中的操作数。 以下示例展示了运算符和操作数的计算顺序：

表达式 计算顺序
a + b a, b, +
a + b * c a, b, c, *, +
a / b + c * d a, b, /, c, d, *, +
a / (b + c) * d a, b, c, +, /, d, *

通常，会计算所有运算符操作数。 但是，某些运算符有条件地计算操作数。 也就是说，此类运算符的最左侧操作数的值定义了是否应计算其他操作数，或计算其他哪些操作数。 这些运算符有条件逻辑 AND (&&) 和 OR (||) 运算符、null 合并运算符 ?? 和 ??=、null 条件运算符 ?. 和 ?[] 以及条件运算符?:。 有关详细信息，请参阅每个运算符的说明。

C# 语言规范

有关更多信息，请参阅 C# 语言规范的以下部分：

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