연산자 우선순위와 결합 방향

연산자 우선순위와 결합 방향 (Operator precedence)

표현식 하나에 연산자가 여럿 섞여 있으면, 컴파일러는 어느 연산을 먼저 묶어야 할지 정해야 해요. 이때 기준이 되는 게 **연산자 우선순위(operator precedence)**예요. 같은 줄에 적힌 연산자끼리는 우선순위가 같고, 우선순위가 같으면 **결합 방향(associativity)**이 다음 기준이 돼요. 아래 표는 C++ 연산자의 우선순위와 결합 방향을 위에서 아래로, 우선순위가 높은 순서대로 정리한 거예요. a, b, c는 피연산자(operand)를 뜻해요.

출처: cppreference

본문

우선순위 표

우선순위	연산자	설명	결합 방향
1	`a::b`	스코프 해석(Scope resolution)	왼쪽→오른쪽 →
2	`a++` `a--`	후위(접미사) 증가·감소
	`type` `(a)` `type` `{a}`	함수 스타일 캐스트(Functional cast)
	`a()`	함수 호출
	`a[]`	첨자(Subscript)
	`a.b` `a->b`	멤버 접근
3	`++a` `--a`	전위 증가·감소	오른쪽→왼쪽 ←
	`+a` `-a`	단항 플러스·마이너스
	`!a` `~a`	논리 NOT·비트 NOT
	`(` `type` `)a`	C 스타일 캐스트
	`*a`	역참조(Indirection)
	`&a`	주소 취하기(Address-of)
	`^^a`	반사(reflection) 연산자(C++26부터)
	`sizeof`	크기(Size-of)[^1]
	`co_await`	await-표현식(C++20)
	`new` – `new[]`	동적 메모리 할당
	`delete` – `delete[]`	동적 메모리 해제
4	`a.b` `a->b`	멤버 포인터(Pointer-to-member)	왼쪽→오른쪽 →
5	`a * b` `a / b` `a % b`	곱셈·나눗셈·나머지
6	`a + b` `a - b`	덧셈·뺄셈
7	`a << b` `a >> b`	비트 왼쪽·오른쪽 시프트
8	`a <=> b`	삼중 비교 연산자(C++20부터)
9	`a < b` `a <= b` `a > b` `a >= b`	관계 연산자`<`, `<=`, `>`, `>=` 각각에 대해
10	`a == b` `a != b`	동등 연산자`==`, `!=` 각각에 대해
11	`a & b`	비트 AND
12	`a ^ b`	비트 XOR(배타적 논리합)
13	`a	b`	비트 OR(포괄적 논리합)
14	`a && b`	논리 AND
15	`a		b`
16	`a ? b : c`	삼항 조건부[^2]	오른쪽→왼쪽 ←
	`throw`	throw 연산자
	`co_yield`	yield-표현식(C++20)
	`a = b`	직접 대입(C++ 클래스에 기본 제공)
	`a += b` `a -= b`	합·차에 의한 복합 대입
	`a *= b` `a /= b` `a %= b`	곱·몫·나머지에 의한 복합 대입
	`a <<= b` `a >>= b`	비트 왼쪽·오른쪽 시프트에 의한 복합 대입
	`a &= b` `a ^= b` `a	= b`	비트 AND·XOR·OR에 의한 복합 대입
17	`a, b`	쉼표(Comma)	왼쪽→오른쪽 →

[^1]: sizeof의 피연산자는 C 스타일 타입 캐스트가 될 수 없어요. sizeof (int) * p라는 표현식은 모호함 없이 (sizeof(int)) * p로 해석되지, sizeof((int)*p)로 해석되지 않아요.

[^2]: 조건부 연산자의 가운데 표현식(?와 : 사이)은 괄호로 감싼 것처럼 파싱돼요. 즉 ?:에 대한 그 표현식의 우선순위는 무시돼요.

우선순위가 어떻게 적용되나

표의 어떤 행에 우선순위와 함께 적힌 연산자는, 그보다 아래 행에 있는 더 낮은 우선순위의 연산자보다 자기 피연산자에 더 꽉 붙어(마치 괄호로 감싼 것처럼) 바인딩돼요. 예를 들어 std::cout << a & b와 *p++는 각각 (std::cout << a) & b와 *(p++)로 파싱되지, std::cout << (a & b)나 (*p)++로 파싱되지 않아요.

우선순위가 같은 연산자는 결합 방향에 따라 피연산자에 바인딩돼요. 예를 들어 a = b = c는 대입의 오른쪽→왼쪽 결합 때문에 a = (b = c)로 파싱되지 (a = b) = c로 파싱되지 않아요. 반면 a + b - c는 덧셈·뺄셈의 왼쪽→오른쪽 결합 때문에 (a + b) - c로 파싱돼요.

결합 방향 표기는 단항 연산자에는 사실상 불필요하지만 완전성을 위해 보여 주는 거예요. 전위 단항 연산자는 항상 오른쪽→왼쪽(delete ++*p는 delete(++(*p))), 후위 단항 연산자는 항상 왼쪽→오른쪽(a[1][2]++는 ((a[1])[2])++)으로 결합해요. 멤버 접근 연산자는 후위 단항 연산자와 묶여 있지만 결합 방향이 의미 있다는 점만 기억하면 돼요. a.b++는 a.(b++)이 아니라 (a.b)++로 파싱돼요.

참고로 연산자 우선순위는 연산자 오버로딩에 영향받지 않아요. 예를 들어 std::cout << a ? b : c;는 산술 왼쪽 시프트의 우선순위가 조건부 연산자보다 높기 때문에 (std::cout << a) ? b : c;로 파싱돼요.

주의할 점(Notes)

우선순위와 결합 방향은 컴파일 타임 개념이고, 런타임 개념인 평가 순서(order of evaluation)와는 별개예요.

표준 자체는 우선순위 단계를 직접 명시하지 않아요. 그것들은 문법(grammar)에서 유도된 거예요.

const_cast, static_cast, dynamic_cast, reinterpret_cast, typeid, sizeof..., noexcept, alignof는 절대 모호해지지 않아서 우선순위 표에 포함되지 않아요.

일부 연산자에는 대체 표기(alternate spelling)가 있어요. 예를 들어 &&는 and, ||는 or, !는 not으로 쓸 수 있죠.

C에서는 삼항 조건부 연산자가 대입 연산자보다 우선순위가 높아요. 그래서 C++에서 e = ((a < d) ? (a++) : (a = d))로 파싱되는 e = a < d ? a++ : a = d 같은 표현식은, C의 문법·의미상 제약 때문에 C에서는 컴파일되지 않아요. 자세한 내용은 C 페이지를 참고해요.

더 알아보기

연산자 오버로딩(operator overloading): 연산자를 사용자 정의 타입에 맞게 재정의하기.
평가 순서(order of evaluation): 우선순위와는 별개인 런타임 평가 순서 개념.
대체 연산자 표기(alternative operator syntax): and, or, not 같은 대체 철자.
C 연산자 우선순위: C에서의 우선순위 문서.