C 语言基础:操作符、进制与数据表示通俗讲解
C 语言基础:操作符、进制与数据表示通俗讲解
操作符详解:从基础到实用
位操作符:二进制层面的魔法
位操作符是直接对数字二进制位进行操作的工具,在底层编程中非常实用:
- 按位与(&):两个位都为1时结果为1,可用于"清零"特定位。
int a = 0b1010; // 10
int b = 0b1100; // 12
printf("%d", a & b); // 输出8(0b1000,保留共同为1的位)
- 按位或(|):至少一个位为1时结果为1,可用于"设置"特定位。
printf("%d", a | b); // 输出14(0b1110,合并所有1的位)
- 按位异或(^):位不同时结果为1,可用于"翻转"特定位。
printf("%d", a ^ b); // 输出6(0b0110,不同的位保留1)
- 左移(<<) 和 右移(>>):将二进制位整体移动,相当于快速乘除2的幂。
printf("%d", 8 << 1); // 16(左移1位=×2)
printf("%d", 16 >> 2); // 4(右移2位=÷4)
赋值操作符的进阶用法
除了基本的=
,复合赋值操作符能让代码更简洁:
int x = 10;
x += 5; // 等价于 x = x + 5 → x=15
x *= 3; // 等价于 x = x * 3 → x=45
x &= 0b111; // 等价于 x = x & 0b111 → 保留低3位
三元运算符的巧妙应用
条件操作符?:
可以简化简单的if-else判断:
int score = 75;
// 格式:条件 ? 满足时的值 : 不满足时的值
char* result = (score >= 60) ? "及格" : "不及格";
printf("%s", result); // 输出"及格"
进制转换:程序员的"语言切换"
多进制输出技巧
在printf中用特定格式符可直接输出不同进制:
int num = 255;
printf("十进制:%d\n", num); // 255
printf("八进制:%o\n", num); // 377(前缀0可省略)
printf("十六进制:%x\n", num); // ff(小写)
printf("十六进制:%X\n", num); // FF(大写)
十六进制的实用价值
十六进制因与二进制转换方便(1位16进制=4位二进制),常用于表示内存地址或颜色值:
int color = 0xFF0088; // 红色(FF)、绿色(00)、蓝色(88)的混合色
原码、反码、补码:计算机的"负数思维"
为什么需要补码?
- 原码:直接表示正负,但计算时会出现
0
和-0
两种表示 - 反码:解决了部分问题,但仍有正负零问题
- 补码:彻底解决正负零问题,且能让加减法用同一套电路实现
补码计算实例
以8位整数为例,计算3 + (-2)
:
- 3的补码:
00000011
- -2的补码:
11111110
(原码10000010→反码11111101→加1得补码) - 相加结果:
00000011 + 11111110 = 100000001
- 去掉最高位溢出,得
00000001
(即1),计算正确!
位操作与补码的配合
利用补码特性可以简化操作,比如取相反数:
int a = 5;
int b = ~a + 1; // 等价于 -a(补码的取反加1就是相反数)
printf("%d", b); // 输出-5
通过这些基础概念的理解,能帮你更深入掌握C语言的底层逻辑,为后续学习指针、内存操作打下基础。
意气风发,漫卷疏狂
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