C99中“算术运算”的定义是什么？

Question

在 C99 中，术语 算术运算 出现了 16 次，但我没有看到它的定义。

算术运算符这个词在文本中只出现了两次（同样没有定义），但它确实出现在索引中：

算术运算符

添加剂，6.5.6，G.5.2
按位，6.5.10、6.5.11、6.5.12
递增和递减, 6.5.2.4, 6.5.3.1
乘法 6.5.5, G.5.1
班次，6.5.7
一元，6.5.3.3

然后我们有- | 987654324 &（二进制）-- 987654326 @ *（二进制）% 987654330 >> 987654331 @ ~ AS算术运算符，如果索引被认为是规范的！

也许我们应该将算术运算识别为算术运算符的使用。但 F9.4.5 表示 sqrt() 函数也是算术运算，详情请参阅 IEC 60559（又名 IEEE754）。所以一定要有算术运算，而不仅仅是使用算术运算符。

Answer 1

由于我们没有正式的定义，让我们看看我们是否可以拼凑出对算术运算应该是什么的基本解释。这将是推测性的，但我找不到任何明显的缺陷报告或涵盖此问题的未解决问题。

我想我会从算术类型开始，这在 6.2.5 部分 Types 第 18 段中有介绍（强调我的未来/em>):

整数和浮点类型统称为算术类型。 每个算术类型属于一个类型域：实类型域 包含实类型，复类型域包含 复杂类型。

好的，所以我们知道算术运算必须对整数或浮点类型进行运算。那么什么是操作？似乎我们可以很好地从 5.1.2.3 Program execution 段落 2 部分定义它：

访问易失性对象、修改对象、修改文件或 调用执行任何这些操作的函数都是侧面的 效果，¹¹⁾ 是执行状态的变化 环境。 [...]

所以修改一个对象或调用一个函数来做这件事，这是一个操作。什么是对象？ 3.14 部分说：

执行环境中的数据存储区域，内容为 可以表示值

虽然标准似乎更宽松地使用术语操作来表示评估，例如在7.12.1 错误条件的处理部分中它说：

每个函数的行为都是为所有指定的 其输入参数的可表示值，除非另有说明 否则。 每个函数都应该像单个函数一样执行 操作 不会产生任何外部可见的异常 条件。

在6.5 Expressions 段 8 中说：

一个浮动表达式可以被压缩，也就是说，被评估为 这是一个原子操作 [...]

所以这似乎意味着评估是一种操作。

因此，从这些部分看来，几乎所有算术运算符和任何数学函数都属于算术运算的常识定义。

Answer 2

我能找到的最有说服力的隐含定义在于 7.14 信号处理，第 3 段，在 SIGFPE 信号的定义中：

SIGFPE - 错误的算术运算，例如零除或导致溢出的运算

然后可能会得出结论，任何可能导致 SIGFPE 引发的操作都可以被视为算术运算；只有算术运算才能引发 SIGFPE 信号。

这几乎涵盖了<math.h> 和算术运算符以及<complex.h> 中的所有内容（如果已实现）。虽然对于整数类型可能不会发出信号，但允许有符号溢出和其他“异常”条件生成陷阱表示，这意味着在获得有效值之前不能可靠地执行其他操作 - 只能通过以下方式完成任务。换句话说，该定义同样适用于对整数值的操作。

因此，除了获取对象/类型的大小、取消引用指针和获取对象地址之外，几乎所有操作都可能被视为算术运算。请注意a[n] 是*((a) + (n))，所以即使使用数组也可以视为算术运算。

Answer 3

算术运算涉及数字操作。 sqrt 也操纵数字，这可能是标准说它是算术运算的原因。