go语言运算符优先级大揭秘

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运算符家族

优先级的神秘秩序

（一）优先级规则总览

在 Go 语言中，运算符优先级决定了表达式中各个运算符的执行顺序。从高到低，常见运算符优先级大致如下 ：

1. 括号：()，括号内的表达式会优先计算，它可以改变其他运算符的优先级，强制表达式按照我们期望的顺序进行计算。

2. 单目运算符：如正号（+）、负号（-）、自增（++）、自减（–）等，单目运算符只对一个操作数进行操作，具有较高优先级。

3. 算术运算符：乘法（*）、除法（/）、取余（%）的优先级高于加法（+）、减法（-） 。

4. 移位运算符：左移（<<）、右移（>>）。

5. 位运算符：按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）等，位运算符和移位运算符的优先级相对算术运算符较低，但高于关系运算符。

6. 关系运算符：等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=） ，用于比较两个值的关系，其结果为布尔值。

7. 逻辑运算符：逻辑非（!）、逻辑与（&&）、逻辑或（||） ，逻辑运算符用于组合多个条件进行逻辑判断。

8. 赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=等，赋值运算符的优先级最低，在其他运算完成后才会执行。

在实际编程中，当一个表达式包含多个运算符时，会按照上述优先级顺序进行计算。如果运算符优先级相同，则按照从左到右的顺序进行计算（赋值运算符是从右到左）。

（二）各优先级详细解读

1. 最高优先级：括号与单目运算符

括号在 Go 语言运算符优先级中处于最高地位，它就像是一个 “特权令牌”，能够强制改变运算的正常顺序。比如在表达式(2 + 3) * 4中 ，如果没有括号，按照常规的运算符优先级，会先计算乘法再计算加法，但有了括号后，会先计算括号内的加法2 + 3 = 5，然后再进行乘法运算5 * 4 = 20。括号的使用可以让代码的运算顺序更加清晰明了，避免因优先级问题导致的错误。

单目运算符也是优先级最高的运算符之一。正号（+）和负号（-）用于改变操作数的正负，例如-5表示负 5，+3还是 3（正号通常可省略） 。自增（++）和自减（–）运算符则用于对变量进行自增 1 或自减 1 的操作，不过需要注意的是，在 Go 语言中，++和–只能作为独立语句使用，不能像在 C 或 C++ 中那样用于表达式中，如a++会使变量a的值增加 1，但不能写成b = a++这样的形式 。下面是一个简单的代码示例：

package main

import “fmt”

func main() {

var a int = 5

var b int

b = -a // 使用负号运算符

fmt.Println(“b =”, b)

a++ // 自增操作

fmt.Println(“a =”, a)

}

在这个示例中，首先将变量a的值设为 5，然后使用负号运算符将a取负后赋值给b，接着对a进行自增操作，最后输出b和a的值。

2. 算术运算符优先级

算术运算符中，乘法（*）、除法（/）、取余（%）的优先级高于加法（+）和减法（-） 。例如在表达式3 + 4 * 2中，会先计算乘法4 * 2 = 8，然后再进行加法3 + 8 = 11 。如果要先计算加法，就需要使用括号，如(3 + 4) * 2，先计算括号内的加法得到 7，再乘以 2 得到 14 。下面通过一个代码示例来更直观地展示：

package main

import “fmt”

func main() {

result1 := 3 + 4 * 2

fmt.Println(“3 + 4 * 2 的结果是:”, result1)

result2 := (3 + 4) * 2

fmt.Println(“(3 + 4) * 2 的结果是:”, result2)

}

运行这段代码，会分别输出3 + 4 * 2和(3 + 4) * 2的计算结果，清晰地展示了算术运算符的优先级以及括号对运算顺序的影响。

3. 移位与位运算符优先级

移位运算符（左移<<、右移>>）和位运算符（按位与&、按位或|、按位异或^等）的优先级低于算术运算符，但高于关系运算符。移位运算符用于对整数的二进制位进行移动操作，左移时右边空出的位用 0 填补，右移时正数左边空出的位用 0 填补，负数左边空出的位用 1 填补 。位运算符则是对整数的二进制位进行按位操作。例如，对于数字 5（二进制表示为 101）和 3（二进制表示为 011），5 << 2表示将 5 的二进制位左移 2 位，结果是 20（二进制为 10100）；5 & 3的结果是 1（二进制为 001） 。下面是一个代码示例：

package main

import “fmt”

func main() {

a := 5

b := 3

result1 := a << 2

result2 := a & b

fmt.Println(“5 << 2 的结果是:”, result1)

fmt.Println(“5 & 3 的结果是:”, result2)

}

在这个示例中，分别展示了左移运算符和按位与运算符的运算结果，通过这些结果可以更深入地理解移位与位运算符的优先级和运算规则。

4. 关系与逻辑运算符优先级

关系运算符用于比较两个值的大小或是否相等，其结果是布尔值（true或false） 。逻辑运算符用于组合多个关系表达式，进行更复杂的逻辑判断。在优先级方面，关系运算符的优先级高于逻辑运算符。例如在表达式(3 > 2) && (4 < 5)中，会先计算关系运算符3 > 2和4 < 5，得到两个true，然后再进行逻辑与运算，最终结果为true 。如果表达式写成3 > 2 && 4 < 5 || 1 > 6，先计算3 > 2为true，4 < 5为true，1 > 6为false，然后按照逻辑运算符的优先级，先进行逻辑与运算true && true得到true，最后进行逻辑或运算true || false，结果还是true 。下面是一个代码示例：

package main

import “fmt”

func main() {

result1 := (3 > 2) && (4 < 5)

result2 := 3 > 2 && 4 < 5 || 1 > 6

fmt.Println(“(3 > 2) && (4 < 5) 的结果是:”, result1)

fmt.Println(“3 > 2 && 4 < 5 || 1 > 6 的结果是:”, result2)

}

通过这个示例，可以清晰地看到关系运算符和逻辑运算符的优先级以及它们在复杂逻辑判断中的运算顺序。

5. 最低优先级：赋值运算符

赋值运算符的优先级是所有运算符中最低的，这意味着在一个表达式中，其他运算完成后才会执行赋值操作。简单赋值运算符=用于将右边表达式的值赋给左边的变量，如a = 5 。复合赋值运算符如+=、-=、*=等，会先进行相应的算术运算，再将结果赋值给左边的变量，例如a += 3等价于a = a + 3 。下面是一个代码示例：

package main

import “fmt”

func main() {

var a int = 5

a += 3

fmt.Println(“a += 3 后，a 的值是:”, a)

var b int = 10

b = a * 2

fmt.Println(“b = a * 2 后，b 的值是:”, b)

}

在这个示例中，先对变量a进行复合赋值运算a += 3，然后再用a的值进行乘法运算并赋值给b，展示了赋值运算符在表达式中的执行顺序以及复合赋值运算符的使用方法。

实战演练：优先级应用

（一）复杂表达式剖析

为了更直观地理解运算符优先级在实际运算中的作用，我们来看一个包含多种运算符的复杂表达式：5 + 3 * (4 – 2) / 2 % 3 + 1 。这个表达式中涵盖了加法、乘法、减法、除法、取余等多种运算符，下面我们逐步分析它的计算过程。

首先，根据运算符优先级规则，括号内的表达式会优先计算。所以先计算4 – 2 = 2 ，此时表达式变为5 + 3 * 2 / 2 % 3 + 1 。

接着，乘法和除法的优先级高于加法和减法，按照从左到右的顺序计算。先计算3 * 2 = 6 ，表达式变为5 + 6 / 2 % 3 + 1 ；再计算6 / 2 = 3 ，表达式变为5 + 3 % 3 + 1 ；然后计算3 % 3 = 1 ，表达式变为5 + 1 + 1 。

最后，进行加法运算，5 + 1 = 6 ，6 + 1 = 7 ，所以整个表达式的最终结果是 7 。

通过这个例子可以清楚地看到，运算符优先级决定了表达式中各个运算的先后顺序，正确理解和运用优先级规则是准确计算表达式结果的关键。如果不按照优先级规则计算，比如先计算加法5 + 3 = 8 ，再进行其他运算，得到的结果就会与正确结果大相径庭。

（二）实际编程场景

在实际的 Go 语言编程中，运算符优先级在很多场景下都起着至关重要的作用。

在条件判断语句中，常常会使用多个运算符来组合复杂的条件。例如，在一个用户登录验证的场景中，可能会有如下代码：

package main

import “fmt”

func main() {

username := “admin”

password := “”

isRemember := true

if username == “admin” && (password == “” || isRemember) {

fmt.Println(“登录成功”)

} else {

fmt.Println(“登录失败”)

}

}

在这个例子中，逻辑与运算符&&和逻辑或运算符||同时出现。根据运算符优先级，先计算括号内的password == “” || isRemember ，如果用户名是admin ，并且密码是或者用户选择了记住密码（isRemember为true），就会输出 “登录成功” 。如果不了解运算符优先级，可能会错误地先计算username == “admin” && password == “” ，导致逻辑判断错误，影响程序的正常功能。

在循环控制中，运算符优先级也不容忽视。比如在一个简单的循环累加场景中：

package main

import “fmt”

func main() {

sum := 0

for i := 1; i <= 10; i++ {

sum += i * 2

}

fmt.Println(“累加结果:”, sum)

}

在这个循环中，i * 2会先计算，然后再将结果累加到sum中。如果优先级错误，先进行加法运算，就无法得到正确的累加结果，程序的功能就会出现偏差。

避免陷阱：常见错误与解决

（一）优先级引发的错误

在 Go 语言编程中，因忽视运算符优先级而导致的错误并不少见。其中，逻辑错误是较为常见的一种。比如在一个复杂的条件判断语句中，如下代码：

package main

import “fmt”

func main() {

a := 10

b := 5

c := 3

if a > b && c > b || a < c {

fmt.Println(“条件成立”)

} else {

fmt.Println(“条件不成立”)

}

}

在这个例子中，如果开发者没有正确理解逻辑运算符&&和||的优先级，就可能认为只要a > b或者c > b或者a < c其中一个条件成立，整个条件就成立。但实际上，根据运算符优先级，先计算a > b && c > b ，只有当这两个条件都成立时，才会再与a < c进行逻辑或运算。在这个例子中，a > b为true，但c > b为false，所以a > b && c > b为false，再与a < c（同样为false）进行逻辑或运算，最终结果为false，条件不成立。如果开发者期望的是只要三个条件中有一个成立就行，那么就出现了逻辑错误。

计算结果错误也是常见的问题。例如在算术运算中：

package main

import “fmt”

func main() {

result := 2 + 3 * 4

fmt.Println(“结果是:”, result)

}

如果不了解乘法运算符*的优先级高于加法运算符+，可能会错误地先计算2 + 3 = 5，再乘以 4 得到 20 。但实际上，根据优先级，先计算3 * 4 = 12，再加上 2 得到 14 ，这就导致了计算结果与预期不符。

（二）错误排查与解决方案

当遇到因运算符优先级导致的错误时，有一些有效的排查和解决方法。

添加括号是最直接有效的方式。通过括号可以明确指定运算的顺序，避免因优先级问题产生错误。比如在上面的逻辑判断例子中，如果希望只要三个条件中有一个成立就行，可以修改为：

package main

import “fmt”

func main() {

a := 10

b := 5

c := 3

if (a > b) || (c > b) || (a < c) {

fmt.Println(“条件成立”)

} else {

fmt.Println(“条件不成立”)

}

}

这样，每个条件都被括号括起来，先分别计算每个括号内的条件，再进行逻辑或运算，就符合了我们的预期。在算术运算中，也可以通过括号改变运算顺序，如(2 + 3) * 4，就会先计算括号内的加法，再进行乘法运算，得到正确的结果 20 。

分步计算也是一种有效的方法。将复杂的表达式拆分成多个步骤，逐步计算，这样可以更清晰地看到每一步的计算结果，便于发现和排查错误。例如对于表达式5 + 3 * (4 – 2) / 2 % 3 + 1 ，可以先计算括号内的4 – 2 = 2 ，然后计算乘法3 * 2 = 6 ，接着计算除法6 / 2 = 3 ，再计算取余3 % 3 = 1 ，最后进行加法5 + 1 + 1 = 7 。通过这种分步计算的方式，不仅可以避免优先级错误，还能提高代码的可读性和可维护性。

总结与展望

Go 语言运算符优先级是 Go 语言编程的基础核心知识，深刻理解并熟练运用它，是编写高效、准确 Go 语言程序的关键。通过本文的介绍，我们了解到 Go 语言中运算符家族丰富多样，包括算术、关系、逻辑、位运算和赋值等多种类型的运算符，每种运算符都有其独特的功能和用途。而运算符优先级则像一条无形的规则，决定了在复杂表达式中各运算符的执行顺序，从最高优先级的括号与单目运算符，到最低优先级的赋值运算符，每一级优先级都在表达式计算中起着重要作用。

在实际编程中，我们要时刻注意运算符优先级的影响，避免因优先级问题导致逻辑错误或计算结果错误。当遇到复杂表达式时，合理使用括号明确运算顺序，或者采用分步计算的方法，都能有效提高代码的可读性和准确性。同时，通过不断地实践和练习，在实际项目中多运用运算符优先级知识，才能真正掌握这一技能。

对于未来学习 Go 语言的小伙伴们，运算符优先级只是一个开始。Go 语言还有许多强大的特性等待大家去探索，如并发编程、内存管理、丰富的标准库等。希望大家以运算符优先级为基石，在 Go 语言的学习道路上不断前行，开启精彩的编程之旅，用 Go 语言创造出更多优秀的项目和应用 。