算术运算符

一元算术运算符

有两个一元算术运算符，加号（+）和减号（-）。提醒一下，一元运算符是仅采用一个操作数的运算符。

一元减运算符返回乘以-1的操作数。换句话说，如果x=5，-x是-5。

一元加法运算符返回操作数的值。换句话说，+5是5，+x是x。通常，您不需要使用此运算符，因为它是冗余的。它主要是为了提供一元负算子的对称性而添加的。

为了可读性，这两个操作符都应该放在操作数之前（例如"-x"，而不是"- x"）。

不要将一元减法运算符与二元减法运算符混淆，后者使用相同的符号。例如，在表达式x = 5 - -3中；，第一个减号是二元减法运算符，第二个是一元减法运算符。

二元算术运算符

有5个二元算术运算符。二元运算符是采用左操作数和右操作数的运算符。

加法、减法和乘法运算符的工作方式与它们在现实生活中的工作方式相同。

除法和余数需要一些额外的解释。我们将在下面讨论除法，其余部分将在下一课中讨论。

整数和浮点除法

最容易想到的是，除法运算符具有两种不同的“模式”。

如果操作数中的一个（或两个）是浮点值，则除法运算符执行浮点除法。浮点除法返回浮点值，并保留分数。例如，7.0/4=1.75、7/4.0=1.75和7.0/4.0=1.75。与所有浮点算术运算一样，可能会发生舍入错误。

如果两个操作数都是整数，则除法运算符执行整数除法。整数除法删除结果的分数部分并返回整数值。例如，7/4=1，因为结果的小数部分被丢弃。类似地，-7/4=-1，因为分数被丢弃。

使用static_cast<>对整数进行浮点除法

上面提出了一个问题——如果我们有两个整数，并且希望在不丢失分数的情况下对它们进行除法，我们将如何做？

在第4.11课——类型转换和static_cast简介中，我们展示了如何使用static_cast<>操作符将字符转换为整数，以便将其打印为整数而不是字符。

类似地，我们可以使用static_cast<>将整数转换为浮点数，以便可以进行浮点除法，而不是整数除法。考虑以下代码：

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#include <iostream>

int main()
{
    int x{ 7 };
    int y{ 4 };

    std::cout << "int / int = " << x / y << '\n';
    std::cout << "double / int = " << static_cast<double>(x) / y << '\n';
    std::cout << "int / double = " << x / static_cast<double>(y) << '\n';
    std::cout << "double / double = " << static_cast<double>(x) / static_cast<double>(y) << '\n';

    return 0;
}

这将产生以下结果：

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int / int = 1
double / int = 1.75
int / double = 1.75
double / double = 1.75

以上说明，如果任一操作数是浮点数，则结果将是浮点除法，而不是整数除法。

除以0和0.0

除数为0的整数除法将导致未定义的行为，因为结果在数学上是未定义的！

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#include <iostream>

int main()
{
	std::cout << "You have 12 apples. Enter how many people to divide them between: ";
	int x {};
	std::cin >> x;

	std::cout << "Each person gets " << 12 / x << " whole apples.\n"; // 12 and x 是 int, 所以这是整数除法

	return 0;
}

如果运行上述程序并输入0，则程序可能会崩溃。去试试吧，它不会损害你的计算机。

除以浮点值0.0的结果是由实现定义的（这意味着行为由编译器/体系结构决定）。在支持IEEE754浮点格式的架构上，结果将是NaN或Inf。在其他架构上，其结果可能是未定义的行为。

通过运行以下程序并输入0或0.0，可以查看对应的结果：

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#include <iostream>

int main()
{
	std::cout << "You have 12 apples. Enter how many servings of apples you want: ";
	double d {};
	std::cin >> d;

	std::cout << "Each serving is " << 12 / d << " apples.\n"; // d 是 double, 所以这是浮点数除法

	return 0;
}

算术赋值运算符

到目前为止，当您需要将变量保存的值加4，您可能会有如下操作：

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x = x + 4; // 将变量 x 保存的值加4

这是可行的，但有点笨拙，需要两个操作符来执行（operator+和operator=）。

由于编写 x = x + 4 之类的语句非常常见，因此C++为方便起见提供了五个算术赋值运算符。您可以写 x += 4，而不是写 x = x + 4。

因此，上述内容变为：

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x += 4; // 将变量 x 保存的值加4