3.9 认识递减和逻辑求反运算符

所谓条条大路通罗马，有时候换个思路来解决编程问题会找到更简单的方法。你看，为了从1加到N，我们所做的就是1加上2，再加上3，一直加到N，为此我们特意声明了一个变量n来实施这种数字的递增。

另一方面，从1加到N，和从N开始往1加没有什么区别，只不过方向相反。既然如此，那我们就用不着多声明一个变量，直接操作参数r更方便。以下是函数cusum的另一个版本，用的就是这种方法。

              unsigned long long int cusum（unsigned long long int r）
              {
                  unsigned long long int sum = 0;

                  while（r）sum += r --;

                  return sum;
              }

在这里，while语句的控制表达式仅仅是r。每次循环开始前先求值表达式r（也就是进行左值转换）以判断是否继续循环。除非变量r的存储值为0，否则整个循环过程将持续进行。

在while语句的循环体内，我们遇到了一个新的运算符--，和运算符++一样，它只需要一个操作数，而且必须是左值，但不进行左值转换。不同之处在于，运算符++使得操作数的存储值递增，而运算符--则使得操作数的存储值递减。

实际上存在两种递减运算符，即前缀递减运算符和后缀递减运算符。前缀递减运算符需要一个右操作数，例如-- r，前缀递减表达式的值，或者说前缀递减运算符的结果是其操作数递减后的值；前缀递减表达式还有一个副作用，它使得操作数的存储值在原来的基础上减一。

后缀递减运算符需要一个左操作数，例如r --，后缀递减表达式的值，或者说后缀递减运算符的结果是其操作数递减之前的原值；后缀递减表达式还有一个副作用，它使得操作数的存储值在原来的基础上减一。

前缀递减运算符的优先级和前缀递增运算符的优先级相同；后缀递减运算符和后缀递增运算符的优先级相同。

回到while语句的循环体，它是一个表达式语句，由表达式sum += r --和末尾的分号组成。如果你能理解表达式sum += n ++，你自然也能理解这个表达式。

表达式sum += r --是一个复合赋值表达式，因为运算符--的优先级高于+=。为了得到运算符+=的结果，必须先得到运算符的--结果。每次执行循环体时，都会将变量r的原值加到变量sum，变量r的存储值递减。除了求得运算符+=和--的结果，这个表达式还有修改变量sum和r的存储值的副作用。

最后一次执行循环体时，变量r的值是1。此时，表达式sum += r --是将变量r的原值，也就是1加到变量sum，然后将变量r的存储值递减。递减之后，变量r的值为0。当while语句对控制表达式r进行求值以决定是否进行下一轮循环时，因为变量r的存储值为0，所以控制表达式的值也为0，退出while语句。

对于那些非常讲究代码规范的人来说，他们坚持认为这个while语句应该写成下面这样才显得直观：

              while（r ! = 0）sum += r --;

尽管我并不认为大家的抽象思维能力会如此低下，以至于非得如此画蛇添足、狗尾续貂，但我也不得不承认这样做其实也没什么毛病。在这里，“! =”是一个新的运算符，它的意思是“不等于”。注意感叹号“！”和等号“=”一定要连写，不得分开。

运算符！=属于等性运算符，等性运算符共有两个，! =是其中之一，另一个是==，意思是“等于”。等性运算符属于二元运算符，它们需要一左一右两个操作数，并共同组成等性表达式。

如果运算符！=的两个操作数在数值上不相等（“不等于”的关系成立），则等性运算符！=的结果为1，否则为0。

如果运算符==的两个操作数在数值上相等（“等于”的关系成立），则等性运算符==的结果为1，否则为0。

在这个while语句中，是先对左值r进行左值转换，然后用转换后的数值和数字0比较。如果它们的数值上不相等，则“不等于”的关系成立，控制表达式（等性表达式）的值为1，可以继续循环；否则控制表达式（等性表达式）的值为0，退出循环。

以上，控制while循环的逻辑是“r的值不等于0”。要是我们想使用运算符==，该怎么写呢？此时，控制while循环的逻辑是“r的值等于0并非事实”。如果按此逻辑，则上述while语句可以改写为

              while（! r == 0）sum += r --;

这里还有一个新的运算符“！”，叫作逻辑求反运算符，它只需要一个右操作数，因此也是一元运算符。逻辑求反运算符的功能很简单：如果操作数的值为0，则运算符！的结果为1；如果操作数不为0，则运算符！的结果为0。例如，表达式！0的值是1；表达式！1的值是0；表达式！23的值是0；表达式！500500的值也是0。

运算符！的优先级低于等性运算符！=和==，在这里，运算符==的操作数是r和0；运算符！的操作数是表达式r == 0的值。因此，表达式！r == 0等价于！（r == 0）。

以上，是要先比较0和r（经左值转换后）的值，如果变量r的值不为0，则表达式r == 0的值为0（因为关系不成立），而表达式！r == 0的值为1，循环可以继续进行。否则，如果变量r的值已经递减到0，则表达式r == 0的值为1（因为关系成立），而表达式！r == 0的值为0，退出while语句。

历史上曾经发生过因为粗心大意而将r == 0写成r = 0这样的事，所以有些人强烈建议将r == 0写成0 == r，例如：

              while（! 0 == r）sum += r --;

这样一来，如果将0 == r写成0 = r，这将成为一个非法的表达式而在翻译的时候出错，因为0不是左值。然而我认为，将r == 0写成0 == r说明你已经意识到这里可能会写错，所以具体怎么写已经不重要了。