表达式

概述

表达式是 Carbon 语法中产生值的部分。因为在 Carbon 中，类型是值，所以这包括指定类型的任何地方。

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fn Foo(a: i32*) -> i32 {
  return *a;
}

这里，参数类型 i32*、返回类型 i32 和 return 语句的操作数 *a 都是表达式。

优先级

表达式基于部分优先级排序进行解释。缺少相对排序的表达式组件必须由开发者进行消歧，例如通过添加括号；否则，由于模糊性，表达式将无效。只有当大多数开发者在没有括号的情况下都能理解优先级时，才会添加优先级排序。

优先级图定义如下：

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... (此处省略了图的内容，因为它是图形内容，不适合文字翻译)

图的属性包括：

每个非空节点代表一个优先级组。空圈用于简化图形，并不代表优先级组。
当一个表达式由不同的优先级组组成时，解释由优先级边确定：
- 优先级边 A –> B 表示 A 的优先级低于 B，所以 A 可以不用括号包含 B。例如，or --> not 表示 not x or y 被视为 (not x) or y。
- 优先级边是传递的。例如，or --> == --> as 表示 or 的优先级低于 as。
当一个二元操作符表达式由单个优先级组组成时，解释由优先级组的结合性确定：
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graph TD non["非结合性"] left["左结合性"]
- 例如，+ 和 - 是左结合的，并且在同一个优先级组中，所以 a + b + c - d 被视为 ((a + b) + c) - d。
- 注意，在 Carbon 中，我们目前只有左结合操作符。与 C++ 和其他语言不同，赋值不是右结合操作符，它使用自己的语句。
当一个一元操作符表达式由单个优先级组组成时，它可以允许不带括号的重复或不允许：
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graph TD non["非重复"] repeating["重复"]
这与二元操作符的结合性类似。

名称

非限定名称

非限定名称 是一个单词，它不是关键字，并且前面没有句点(.)。

待办事项: 非限定名称的名称查找规则。

限定名称和成员访问

限定名称 是一个单词，它紧跟在句点或向右的箭头后面。限定名称出现在以下上下文中：

指定符：. 单词
简单成员访问表达式：表达式 . 单词
简单指针成员访问表达式：表达式 -> 单词

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var x: auto = {.hello = 1, .world = 2};
                ^^^^^       ^^^^^ 限定名称
               ^^^^^^      ^^^^^^ 指定符

x.hello = x.world;
  ^^^^^     ^^^^^ 限定名称
^^^^^^^   ^^^^^^^ 成员访问表达式

x.hello = (&x)->world;
                ^^^^^ 限定名称
          ^^^^^^^^^^^ 指针成员访问表达式

限定名称引用由表达式出现的上下文确定的实体的成员。对于成员访问，实体由句点前的表达式命名。在结构字面量中，实体是结构类型。例如：

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package Foo api;
namespace N;
fn N.F() {}

fn G() {
  // 与 `(Foo.N).F()` 相同。
  // `Foo.N` 命名包 `Foo` 中的命名空间 `N`。
  // `(Foo.N).F` 命名命名空间 `

N` 中的函数 `F`。
  Foo.N.F();
}

// `.n` 引用 `{.n: i32}` 的成员 `n`。
fn H(a: {.n: i32}) -> i32 {
  // `a.n` 解析为成员 `{.n: i32}.n`，
  // 并命名 `a` 的相应子对象。
  return a.n;
}

fn J() {
  // `.n` 引用 `{.n: i32}` 的成员 `n`。
  H({.n = 5 as i32});
}

成员访问表达式从左到右关联。如果成员名称比单个单词更复杂，可以使用带有括号的成员名称的复合成员访问表达式：

表达式 . ( 表达式 )
表达式 -> ( 表达式 )

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interface I { fn F[self: Self](); }
class X {}
impl X as I { fn F[self: Self]() {} }

// `x.I.F()` 将意味着 `(x.I).F()`。
fn Q(x: X) { x.(I.F)(); }

简单或复合成员访问可以是指针成员访问表达式的一部分，当使用 -> 而不是 . 时，其中 表达式 -> … 是 ( * 表达式 ) . … 的语法糖。

操作符

大多数表达式都被建模为操作符：

类别	操作符	语法	功能
指针	`*` (一元)	`*x`	指针解引用：由 `x` 指向的对象。
指针	`&` (一元)	`&x`	地址：指向对象 `x` 的指针。
算术	`-` (一元)	`-x`	`x` 的负数。
位运算	`^` (一元)	`^x`	`x` 的位补数。
算术	`+`	`x + y`	`x` 和 `y` 的和。
算术	`-` (二元)	`x - y`	`x` 和 `y` 的差。
算术	`*`	`x * y`	`x` 和 `y` 的乘积。
算术	`/`	`x / y`	`x` 除以 `y`，或其商。
算术	`%`	`x % y`	`x` 对 `y` 的模。
位运算	`&`	`x & y`	`x` 和 `y` 的位与。
位运算	`\|`	`x \| y`	`x` 和 `y` 的位或。
位运算	`^` (二元)	`x ^ y`	`x` 和 `y` 的位异或。
位运算	`<<`	`x << y`	`x` 左移 `y` 位。
位运算	`>>`	`x >> y`	`x` 右移 `y` 位。
转换	`as`	`x as T`	将值 `x` 转换为类型 `T`。
比较	`==`	`x == y`	相等：如果 `x` 等于 `y`，则为 `true`。
比较	`!=`	`x != y`	不等：如果 `x` 不等于 `y`，则为 `true`。
比较	`<`	`x < y`	小于：如果 `x` 小于 `y`，则为 `true`。
比较	`<=`	`x <= y`	小于或等于：如果 `x` 小于或等于 `y`，则为 `true`。
比较	`>`	`x > y`	大于：如果 `x` 大于 `y`，则为 `true`。
比较	`>=`	`x >= y`	大于或等于：如果 `x` 大于或等于 `y`

，则为 true。 | | 逻辑 | and | x and y | 短路逻辑与：如果两个操作数都为 true，则为 true。 | | 逻辑 | or | x or y | 短路逻辑或：如果任一操作数为 true，则为 true。 | | 逻辑 | not | not x | 逻辑非：如果操作数为 false，则为 true。 |

二元算术和位运算操作符还有复合赋值形式。这些是语句而不是表达式，并且不产生值。

转换和类型转换

当表达式出现在需要特定类型的表达式的上下文中时，将应用隐式转换将表达式转换为目标类型。

表达式也可以使用as 表达式转换为特定类型。

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fn Bar(n: i32);
fn Baz(n: i64) {
  // OK，与 Bar(n as i32) 相同
  Bar(n);
}

`if` 表达式

if 表达式在两个表达式之间进行选择。

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fn Run(args: Span(StringView)) {
  var file: StringView = if args.size() > 1 then args[1] else "/dev/stdin";
}

if 表达式与 C 和 C++ 中的 ?: 三元表达式类似。

数值类型文字表达式

Carbon 的语法提供了一种简单的方法来表示不同类型的整数和浮点数。每种类型都用类似关键字的语法标识，前缀为 i、u 或 f，后跟 8 的倍数，表示数据类型的位大小。

这些被称为数值类型文字。

考虑的替代方案

其他表达式文档将列出更多的替代方案；此处列出的替代方案在其他地方没有提及。

参考文献

其他表达式文档将列出更多的参考文献；此处列出的参考文献在其他地方没有提及。

提案 #555: 操作符优先级。

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%%{init: {'themeVariables': {'fontFamily': 'monospace'}}}%% graph BT parens["(...)"] braces["{...}"] click braces "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/classes.md#literals" unqualifiedName["x"] click unqualifiedName "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/README.md#unqualified-names" top((" ")) memberAccess>"x.y
x.(...)
x->y
x->(...)"] click memberAccess "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/member_access.md" constType["const T"] click pointer-type "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/type_operators.md" pointerType{"T*"} click pointer-type "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/type_operators.md" pointer{"*x
&x
"} click pointer "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/pointer.md" negation["-x"] click negation "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/arithmetic.md" complement["^x"] click complement "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/bitwise.md" incDec["++x;
--x;"] click incDec "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/assignment.md" unary((" ")) as["x as T"] click as "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/implicit_conversions.md" multiplication>"x * y
x / y"] click multiplication "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/arithmetic.md" addition>"x + y
x - y"] click addition "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/arithmetic.md" modulo["x % y"] click modulo "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/arithmetic.md" bitwise_and>"x & y"] bitwise_or>"x | y"] bitwise_xor>"x ^ y"] click bitwise_and "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/bitwise.md" click bitwise_or "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/bitwise.md" click bitwise_xor "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/bitwise.md" shift["x << y
x >> y"] click shift "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/bitwise.md" comparison["x == y
x != y
x < y
x <= y
x > y
x >= y"] click comparison "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/comparison_operators.md" not["not x"] click not "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/logical_operators.md" logicalOperand((" ")) and>"x and y"] click and "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/logical_operators.md" or>"x or y"] click or "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/logical_operators.md" logicalExpression((" ")) if>"if x then y else z"] click if "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/expressions/if.md" insideParens["(...)"] assignment["x = y;
x $= y;"] click assignment "https://github.com/carbon-language/carbon-lang/blob/trunk/docs/design/assignment.md" expressionStatement["x;"] top --> parens & braces & unqualifiedName constType --> top pointerType --> constType as --> pointerType memberAccess --> top pointer --> memberAccess negation & complement & incDec --> pointer unary --> negation & complement %% Use a longer arrow here to put `not` next to `and` and `or`. not -------> memberAccess as & multiplication & modulo & bitwise_and & bitwise_or & bitwise_xor & shift --> unary addition --> multiplication comparison --> as & addition & modulo & bitwise_and & bitwise_or & bitwise_xor & shift logicalOperand --> comparison & not and & or --> logicalOperand logicalExpression --> and & or if & expressionStatement --> logicalExpression insideParens & assignment --> if

从零构造现代语言编译器(7): Parse优先级

表达式

目录

概述

优先级

名称

非限定名称

限定名称和成员访问

操作符

转换和类型转换

`if` 表达式

数值类型文字表达式

考虑的替代方案

参考文献

表达式#

目录#

概述#

优先级#

名称#

非限定名称#

限定名称和成员访问#

操作符#

转换和类型转换#

if 表达式#

数值类型文字表达式#

考虑的替代方案#

参考文献#

表达式

目录

概述

优先级

名称

非限定名称

限定名称和成员访问

操作符

转换和类型转换

`if` 表达式

数值类型文字表达式

考虑的替代方案

参考文献