什么是 C 中的 >>>= 运算符？

Question

一位同事给出的一个谜题，我无法弄清楚这个 C 程序实际上是如何编译和运行的。这个 >>>= 运算符和奇怪的 1P1 文字是什么？我已经在 Clang 和 GCC 中进行了测试。没有警告，输出为“???”

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[2]={ 10, 1 };

    while( a[ 0xFULL?'\0':-1:>>>=a<:!!0X.1P1 ] )
        printf("?");

    return 0;
}

Answer 1

行：

while( a[ 0xFULL?'\0':-1:>>>=a<:!!0X.1P1 ] )

包含digraphs:>和<:，分别转换为]和[，所以它相当于：

while( a[ 0xFULL?'\0':-1 ] >>= a[ !!0X.1P1 ] )

文字0xFULL 与0xF 相同（15 是十六进制）； ULL 只是指定 it's an unsigned long long literal。在任何情况下，作为布尔值都是真的，所以0xFULL ? '\0' : -1 的计算结果为'\0'，这是一个character literal，其数值只是0。

同时，0X.1P1 是 hexadecimal floating point literal 等于 2/16 = 0.125。在任何情况下，非零，它也是一个布尔值，所以用!! 否定它两次​​会产生1。因此，整个事情简化为：

while( a[0] >>= a[1] )

运算符>>= 是一个compound assignment，它将其左操作数右移右操作数给出的位数，并返回结果。在这种情况下，右操作数a[1] 的值总是1，所以它等价于：

while( a[0] >>= 1 )

或者，等效地：

while( a[0] /= 2 )

a[0]的初始值为10。右移一次后变为5，然后（向下舍入）2，然后是1，最后是0，此时循环结束。因此，循环体被执行了 3 次。

Answer 2

这是一些涉及digraphs 的相当晦涩的代码，即<: 和:>，它们分别是[ 和] 的替代标记。 conditional operator 也有一些用途。还有一个bit shifting operator，右移赋值>>=。

这是一个更易读的版本：

while( a[ 0xFULL ? '\0' : -1 ] >>= a[ !!0X.1P1 ] )

还有一个更易读的版本，将 [] 中的表达式替换为它们解析为的值：

while( a[0] >>= a[1] )

将 a[0] 和 a[1] 替换为它们的值应该可以很容易地弄清楚循环在做什么，即相当于：

int i = 10;
while( i >>= 1)

在每次迭代中简单地执行（整数）除以 2，产生序列5, 2, 1。

Answer 3

让我们从左到右遍历表达式：

a[ 0xFULL?'\0':-1:>>>=a<:!!0X.1P1 ]

我注意到的第一件事是我们使用了 ? 的三元运算符。所以子表达式：

0xFULL ? '\0' : -1

说“如果0xFULL 非零，则返回'\0'，否则返回-1。0xFULL 是一个带有无符号长长后缀的十六进制文字 - 意味着它是一个unsigned long long 类型的十六进制文字。不过这并不重要，因为 0xF 可以放入常规整数中。

此外，三元运算符将第二项和第三项的类型转换为它们的通用类型。然后将'\0' 转换为int，也就是0。

0xF 的值远大于零，所以它通过了。表达式现在变为：

a[ 0 :>>>=a<:!!0X.1P1 ]

接下来，:> 是 digraph。它是一个扩展为]的构造：

a[0 ]>>=a<:!!0X.1P1 ]

>>= 是带符号的右移运算符，我们可以将其与a 隔开以使其更清晰。

此外，<: 是一个扩展为[ 的有向图：

a[0] >>= a[!!0X.1P1 ]

0X.1P1 是一个带指数的十六进制文字。但无论值如何，任何非零值的!! 都是正确的。 0X.1P1 是 0.125 非零，所以它变成：

a[0] >>= a[true]
-> a[0] >>= a[1]

>>= 是带符号的右移运算符。它通过将其位向前移动运算符右侧的值来更改其左侧操作数的值。二进制中的10 是1010。下面是步骤：

01010 >> 1 == 00101
00101 >> 1 == 00010
00010 >> 1 == 00001
00001 >> 1 == 00000

>>= 返回其操作的结果，因此只要 a[0] 在每次其位右移 1 时保持非零，循环就会继续。第四次尝试是a[0] 变为0，因此永远不会进入循环。

因此，? 被打印了 3 次。