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博客主页： [小ᶻ☡꙳ᵃⁱᵍᶜ꙳] 本文专栏: C++

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💯前言

• 在 C++ 编程语言中，单目操作符是至关重要的运算符类型，具有简洁且高效的特性，可以帮助程序员快速、直接地操作变量的值。单目操作符的掌握对于理解和精通 C++ 的内存和控制流管理至关重要。本次讨论中，我们将系统性地探讨 ++、--、+ 和 - 这四种常见的单目操作符的使用及其在不同场景中的作用。深入理解这些操作符的细微差异，不仅能够帮助程序员编写更具效率的代码，也能在复杂代码中避免由于误用而导致的逻辑错误。
  C++ 参考手册
  

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💯单目操作符概述

前面所涉及的操作符大多为双目操作符，双目操作符是指具有两个操作数的运算符。然而，单目操作符只有一个操作数，且可以直接作用于变量，执行特定操作。C++ 中的常见单目操作符包括 ++、--、+ 和 -，它们在处理变量自增、自减或符号变换方面尤为重要。单目操作符尽管概念简单，但由于其位置和使用场景不同，导致其行为表现出显著的差异，这种微妙之处正是其魅力所在。

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1 自增与自减操作符：++ 和 --

++ 是一种自增操作符，通常用于将操作数的值增加 1。++ 分为前置自增和后置自增两种形式，分别记为 ++a 和 a++。

-- 是一种自减操作符，用于将操作数的值减去 1，类似地，-- 也有前置自减和后置自减的形式，分别记为 --a 和 a--。

在使用 ++ 和 -- 时，必须特别注意前置和后置的区别：

• **前置 ++ 或 --：在变量被使用前，先对其执行增减操作。前置操作符意味着变量的值在表达式求值之前被修改，适用于需要立即使用增值或减值后的变量的场景。
• **后置 ++ 或 --：在变量被使用后，才对其执行增减操作。后置操作符意味着当前表达式首先使用变量的值，随后再执行增减操作，这种方式在需要使用变量的原始值时尤其有用。

这种前置和后置的细微差别可能导致截然不同的结果，特别是在更复杂的代码逻辑中，因此需要格外谨慎地使用。

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2 前置 ++ 和 后置 ++

在这一部分中，我们对前置 ++ 和后置 ++ 之间的差异进行详尽的说明，并通过实际代码示例来演示它们的不同用法。

特性	前置 ++（++a）	后置 ++（a++）
增值时机	先自增，后使用	先使用，后自增
使用场景	用增值后的变量参与运算	用原值参与运算
对变量的影响	操作完成后变量值已增加	操作完成后变量值才增加

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案例 1：前置 ++

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	int x = 10;
	int a = ++x;  // ++ 的操作数是 x，前置自增意味着 x 的值先增加，然后赋值给 a
	cout << x << " " << a << endl;
    return 0;
}

在上述例子中，++x 是前置自增，意味着变量 x 会先自增 1，然后将新的值赋给 a。因此，x 和 a 的值都是 11。前置自增操作通常在需要直接使用变量的增值后的结果时非常有效。

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案例 2：后置 ++

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	int x = 10;
	int a = x++;  // ++ 的操作数是 x，后置自增意味着先使用 x 的当前值再增加
	cout << x << " " << a << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，x++ 是后置自增，意味着首先将 x 的当前值 10 赋给 a，然后再让 x 增加 1。因此，a 的值是 10，而 x 的值会变为 11。后置自增的这种特性在希望保留原始值的情况下非常实用。

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小技巧

• **前置 ++：先对变量加 1，再使用其新值。
• **后置 ++：先使用变量的原始值，再对其加 1。

通过这些示例，我们可以更好地理解前置与后置自增的区别。前置和后置的选择在循环控制语句中尤为常见，比如 for 循环的迭代部分，理解它们的不同行为有助于编写逻辑清晰、行为可预测的代码。

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3 前置 -- 和 后置 --

与 ++ 类似，-- 也有前置和后置两种形式。它们的行为与 ++ 完全一致，关键区别在于操作的时机以及变量值的使用顺序。

特性	前置 --（--a）	后置 --（a--）
增值时机	先自减，后使用	先使用，后自减
使用场景	用减值后的变量参与运算	用原值参与运算
对变量的影响	操作完成后变量值已减少	操作完成后变量值才减少

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案例 1：前置 --

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	int y = 10;
	int b = --y;  // -- 的操作数是 y，前置自减意味着 y 的值先减少，再赋值给 b
	cout << y << " " << b << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，--y 是前置自减，意味着变量 y 会先自减 1，然后将新的值赋给 b。因此，y 和 b 的值均为 9。前置自减通常用于需要立即使用修改后的变量值的场景。

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案例 2：后置 --

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	int y = 10;
	int b = y--;  // -- 的操作数是 y，后置自减意味着先使用 y 的当前值，再让 y 自减
	cout << y << " " << b << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，y-- 是后置自减，意味着首先使用 y 的当前值 10 赋给 b，然后 y 再自减 1。因此，b 的值是 10，而 y 的值变为 9。后置自减通常在希望操作前保留变量原始值的场景中使用。

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小技巧

• **前置 --：先对变量减 1，再使用其新值。
• **后置 --：先使用变量的原始值，再对其减 1。

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💯正负号操作符：+ 和 -

在 C++ 中，+ 和 - 作为单目操作符分别表示正号和负号。这些符号在数值处理中起到了非常基础但至关重要的作用。

• + 操作符** 对正值没有实际影响，是一个完全可以省略的运算符，写了也不会产生错误。例如：

  int a = +10;  // 等价于 int a = 10;
  

  在某些情况下，为了代码的可读性，可以保留 + 来强调这是一个正数。

• - 操作符** 用于改变一个值的符号，将正数变为负数，或者将负数变为正数。
  

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案例分析

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	int a = 10;
	int b = -a;   // b = -10
	int c = -b;   // c = 10
	cout << b << " " << c << endl;
    return 0;
}

在上述例子中：

• b = -a 将正数 a 变为负数，得到 b = -10。
• c = -b 将负数 b 变为正数，得到 c = 10。

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负号的更多案例

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	int a = -10;
	int b = -a;   // b = 10
	cout << b << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，变量 a 的初始值为 -10，通过 -a 操作符，将 a 的负值转换为正值，赋给 b，因此 b = 10。这种符号转换在处理涉及正负号变化的运算时尤为重要。

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💯小结

• 在这篇文章中，我们详细探讨了 C++ 中的几种常见单目操作符，包括 ++、--、+ 和 -。这些操作符具有以下特点：

操作符	功能	示例	结果
前置++	先自增，再使用	int a = ++x;	x 和 a 均为 x + 1
后置++	先使用，再自增	int a = x++;	a 为 x 的原始值，x 自增
前置--	先自减，再使用	int b = --y;	y 和 b 均为 y - 1
后置--	先使用，再自减	int b = y--;	b 为 y 的原始值，y 自减
+	表示正号，无实际效果	int a = +10;	a = 10
-	改变正负号	int b = -10;	b = -10
-	负数变正	int b = -(-10);	b = 10

• 通过对这些操作符的详细分析和案例，我们可以看到它们在程序设计中具有非常重要的作用。选择使用前置还是后置取决于你希望变量在表达式中的参与方式。同时，理解正负号操作符的意义将有助于在复杂的数值计算中更好地控制变量的行为。单目操作符的正确使用是编写高效、清晰和维护友好代码的基础，希望本文能够帮助你深入掌握 C++ 中单目操作符的用法。

• 对于编程初学者而言，牢固掌握这些操作符是通向熟练编程的关键步骤。而对于有经验的程序员来说，深入理解这些操作符的细节与其背后的原理，将极大提升代码的性能和质量，减少潜在的 逻辑错误。无论你正处于编程学习的哪个阶段，充分掌握这些单目操作符的使用，都将为你的编程能力奠定坚实的基础，使你能够更加从容地面对编程中的挑战与复杂性。

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