C++ | 03.01 연산자 우선순위와 결합법칙(Operator precedence and associativity )

<목차>

1. 연산자 우선순위(Operator precedence)

2. 연산자 결합법칙(Operator associativity)

3. C++ 연산자 표

4. Quiz & Solutions

 

 

 연산자 우선순위(Operator precedence)

- 연산자 우선순위(Operator precedence)는 어떤 식에서 다른 우선순위를 가진 둘 이상의 연산자 중 어떤 연산자가 먼저 수행될지 결정합니다.

- 4 + 3 * 2라는 식에서, 우리는 정규 수학 우선순위에 따라 더하기 전에 곱하는 것을 먼저 수행해줍니다. -> 4 + (3 * 2)

- 하지만 C++에서 컴파일러가 4 + 3 * 2 식을 만났을 때, 식을 분석하고 어떻게 계산할지 결정합니다.

- 위 과정을 수행하기 위해, 모든 연산자들은 우선순위 레벨를 할당받습니다.

- 가장 높은 우선순위 레벨의 연산자가 가장 먼저 평가됩니다. 

- 연산자 표를 보면 곱셈, 나눗셈(level 5)이 덧셈, 뺄셈(level 6)보다 높다는 것을 확인할 수 있습니다.

- 따라서 4 + 2 *3은 곱셈이 덧셈보다 우선순위가 높기 때문에 4 + (2 * 3)으로 계산합니다.

 

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연산자 결합법칙(Operator associativity)

- 연산자 결합법칙(Operator associativity)은 동일한 우선 순위를 가진 두 연산자가 표현식에 나타날 때 사용됩니다.

- 결합법칙(associativity) 왼쪽에서 오른쪽으로 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 2가지로 수행될 수 있습니다. 

- 예를 들어, 3 * 4 / 2 식에서 곱셈 연산자와 나누기 연산자는 모두 우선 순위 level 5입니다.

- 이 경우, 컴파일러는 결과를 계산하는 방법을 결정하기 위해 우선순위에만 의존할 수 없습니다.

- 한 식에서 우선 순위가 동일한 두 연산자가 서로 인접해 있으면, 연산자의 결합법칙(Operator associativity)은 연산자를 왼쪽에서 오른쪽으로 계산할 것인지(L -> R) 아니면 오른쪽에서 왼쪽으로 계산할 것인지(R -> L)를 컴파일러에게 알려줍니다.

- 우선 순위 level 5의 연산자는 (L -> R)의 연관성을 가지므로, 식은 (L -> R)로 계산됩니다.: (3 * 4) / 2 = 6

 

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연산자 우선순위를 모두 외울 순 없으므로, 괄호 ()를 사용하여 더 명백하게 식을 표현할 수 있습니다.

 

 

 

C++ 연산자 표

Level 1이 가장 높은 우선순위를, Level 17이 가장 낮은 우선순위를 가집니다.

L->R은 왼쪽 계산 후, 오른쪽을 계산 하고, R->L은 오른쪽 계산 후, 왼쪽을 계산 합니다.

연산자 중에 지수를 나타내는 연산자는 없으므로, <cmath>를 전처리기에 추가하여 pow를 사용해야 합니다. 

아래 표의 출처는  https://www.learncpp.com/cpp-tutorial/operator-precedence-and-associativity/ 입니다.

 

Prec/AssOperatorDescriptionPattern

1 None	:: ::	Global scope (unary) Namespace scope (binary)	::name class_name::member_name
2 L->R	() () () {} type() type{} [] . -> ++ –– typeid const_cast dynamic_cast reinterpret_cast static_cast	Parentheses Function call Initialization Uniform initialization (C++11) Functional cast Functional cast (C++11) Array subscript Member access from object Member access from object ptr Post-increment Post-decrement Run-time type information Cast away const Run-time type-checked cast Cast one type to another Compile-time type-checked cast	(expression) function_name(parameters) type name(expression) type name{expression} new_type(expression) new_type{expression} pointer[expression] object.member_name object_pointer->member_name lvalue++ lvalue–– typeid(type) or typeid(expression) const_cast<type>(expression) dynamic_cast<type>(expression) reinterpret_cast<type>(expression) static_cast<type>(expression)
3 R->L	+ - ++ –– ! ~ (type) sizeof & * new new[] delete delete[]	Unary plus Unary minus Pre-increment Pre-decrement Logical NOT Bitwise NOT C-style cast Size in bytes Address of Dereference Dynamic memory allocation Dynamic array allocation Dynamic memory deletion Dynamic array deletion	+expression -expression ++lvalue ––lvalue !expression ~expression (new_type)expression sizeof(type) or sizeof(expression) &lvalue *expression new type new type[expression] delete pointer delete[] pointer
4 L->R	->* .*	Member pointer selector Member object selector	object_pointer->*pointer_to_member object.*pointer_to_member
5 L->R	* / %	Multiplication Division Modulus	expression * expression expression / expression expression % expression
6 L->R	+ -	Addition Subtraction	expression + expression expression - expression
7 L->R	<< >>	Bitwise shift left Bitwise shift right	expression << expression expression >> expression
8 L->R	< <= > >=	Comparison less than Comparison less than or equals Comparison greater than Comparison greater than or equals	expression < expression expression <= expression expression > expression expression >= expression
9 L->R	== !=	Equality Inequality	expression == expression expression != expression
10 L->R	&	Bitwise AND	expression & expression
11 L->R	^	Bitwise XOR	expression ^ expression
12 L->R	|	Bitwise OR	expression | expression
13 L->R	&&	Logical AND	expression && expression
14 L->R	||	Logical OR	expression || expression
15 R->L	?: = *= /= %= += -= <<= >>= &= |= ^=	Conditional Assignment Multiplication assignment Division assignment Modulus assignment Addition assignment Subtraction assignment Bitwise shift left assignment Bitwise shift right assignment Bitwise AND assignment Bitwise OR assignment Bitwise XOR assignment	expression ? expression : expression lvalue = expression lvalue *= expression lvalue /= expression lvalue %= expression lvalue += expression lvalue -= expression lvalue <<= expression lvalue >>= expression lvalue &= expression lvalue |= expression lvalue ^= expression
16 R->L	throw	Throw expression	throw expression
17 L->R	,	Comma operator	expression, expression

 

 

Quiz

a) x = 3 + 4 + 5;
b) x = y = z;
c) z *= ++y + 5;
d) a || b && c || d;

 

 

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Solutions

위의 연산자 표를 참고하면 됩니다. 

a) x = ((3 + 4) + 5);
b) x = (y = z);
c) z *= ((++y) + 5);
d)(a || (b && c)) || d;

 

 

 

 

 

 

 

 

* 해당 글은 learncpp를 공부한 토대로 작성되었습니다.