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一、操作符的分类
- 算术操作符： + 、- 、* 、/ 、%
- 移位操作符：>>、<<
- 位操作符：&、 | 、^ 、`
- 赋值操作符：= 、+= 、 -= 、 *= 、 /= 、%= 、、>>= 、&= 、|= 、^=
- 单目操作符： ！、++、--、&、*、+、-、~ 、sizeof()、(强制类型转换)
- 关系操作符：> 、>= 、< 、<=、 == 、 !=
- 逻辑操作符： && 、 ||
- 条件操作符： ? :
- 逗号表达式： ,
- 下标引用： []
- 函数调用： ()
- 结构成员访问： . 、->
二、二进制和进制转换
日常生活中最常用的是十进制，即使用0~9十个数字，低位满十则向高位进一
二进制也是如此，二进制只有0和1两个数字，所以二进制逢二进一
需要特别说明一下十六进制，它用于表示0~15的符号是
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f
0~9与十进制下相同，而10~15则用a~f表示
对于十六进制数，需要在数字前加上0x前缀作为与其他进制的区分标识
例如十六进制下的10需要写成0xa
八进制的前缀是0
二进制的前缀是0b
十进制没有前缀
1.任意进制转十进制
一个十进制数123为什么是123？这涉及到位权的问题
从右往左第一位的权重是10的0次方
第二位的权重是10的1次方
第三位的权重是10的2次方
得到了位权之后，再将每一位上自己的数乘以位权后相加最后得到的就是该进制下十进制的值
二进制数同理
以二进制下的1101为例，它对应的十进制数求法如下
从右往左第一位的权重是2的0次方
第二位的权重是2的1次方
第三位的权重是2的2次方
第四位的权重是2的3次方
最后将每一位上的具体数乘以各自所在位的位权后求和得到二进制1101对应的十进制数是13
任意进制的数转换成十进制数都是用位权乘以该位权下的数再相加的这种方法
小数点后的位权从左往右则是该进制下的-1次方、-2次方......
2.十进制转二进制
十进制转二进制
整数部分采用“除2取余法”：将十进制数整数不断除以2，将得到的余数从下往上读出就是十进制转换二进制的值
小数部分采用“乘2取整法”：将十进制数小数不断乘以2，将得到的整数部分值从左往右排列，直到最后十进制的小数部分为0结束
3.二进制转八进制和十六进制
因为2^3=8，2^4=16
所以三位二进制数刚好就能表示一位八进制数
四位二进制数刚好就能表示一位十六进制数
例如二进制的001101011转成八进制
二进制的01101011转成十六进制
三、原码、反码、补码
整数的2进制表示方法有三种，即原码、反码和补码
有符号整数的三种表示方法均有符号位和数值位两部分，二进制序列中，最高一位是被当做符号 位，剩余的都是数值位。 符号位0表示“正”，1表示“负”。
正整数的原、反、补码都相同，都是原码的形式。
负整数的三种表示方法各不相同。
原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到的就是原码。
反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。
补码：反码+1就得到补码。
补码可以反推得到原码，符号位不变，数值位取反后再+1
对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。
在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理（CPU只有加法器）此外，补码与原码相互转换，其运算过程是相同的（符号位不变，数值位取反+1），不需要额外的硬件电路。
需要特别注意0和1的补码
- int类型的0的补码是00000000 00000000 00000000 00000000
- int类型的-1的补码是11111111 11111111 11111111 11111111
这两个数在进行与或非异或操作中有大用
四、移位操作符
事先声明
- 移位操作符的操作数只能是整数
- 移位移的是补码
- 移位个数只能是正整数
- 即使是符号位也会被移走
1.<<：按位左移操作符
移位规则：补码左边抛弃、右边补0
例如
每左移一位都相当于将原来的二进制数乘以了一次2，同时原数字也相当于扩大了2倍
即使是符号位也会受制于左移规则移走，所以对于负数的左移要慎重，当移位个数过多时会从负数变成正数
2.>>：按位右移操作符
移位规则：右移运算分两种
- 逻辑右移：补码左边用0填充，右边丢弃
- 算术右移：补码左边用原该值的符号位填充，右边丢弃
逻辑右移还是算术右移取决于编译器
逻辑右移每移一位都相当于将原来的二进制数除以了一次2，同时原数字也相当于缩小了2倍（直到变成1为止），对于负数，逻辑右移必然会导致符号位的变化
算数右移每移一位都相当于将原来的二进制数除以了一次2，同时原数字也相当于缩小了2倍（直到变成1为止），编译器采用算术右移能够解决逻辑右移导致的负数变正数问题
五、位操作符
事先声明
- 操作数只能是整数
- 操作的是补码
- 符号位也会被操作
两个特别的补码
- int类型的0的补码是00000000 00000000 00000000 00000000
- int类型的-1的补码是11111111 11111111 11111111 11111111
按位与注意事项
- 任何数与本身得到本身
- 任何数与-1得到本身
- 任何数与0得到0
- 与运算对0敏感，只要有一个0结果就是0
按位或注意事项
- 任何数或本身得到本身
- 任何数或0得到本身
- 任何数或-1得到-1
- 或运算对1敏感，只要有一个1结果就是1
按位异或注意事项
- 任何数异或本身结果为0
- 任何数异或0得到本身
1.&：按位与操作符
两个数的补码相同的二进制位都是1才是1
其他注意事项
- 任何数与本身得到本身
- 任何数与-1得到本身
- 任何数与0得到0
按位与实操：读取一个数字的补码中1的个数
思路1：%2再/2
思路2：按位与1，不断将1左移，只要非零就能进入循环（或者1不动，待测数字不断右移，如果与运算后结果是1count就++）
2.|：按位或操作符
两个数的补码相同的二进制位只要有一个为1就为1
其他注意事项
- 任何数或本身得到本身
- 任何数或0得到本身
- 任何数或-1得到-1
或运算实操：将13的二进制数第5位上的数字改成1
补充与运算实操：将13的二进制数第5位上的数字改成0
3.~：按位取反操作符
对于一个数，将它的补码的二进制位翻转，1变成0,0变成1
4.^：按位异或操作符
两个数的补码相同的二进制位如果值相同为0，不同为1
其他注意事项
- 任何数异或本身结果为0
- 任何数异或0得到本身
按位异或实操：不使用中间变量完成两数的交换
六、单目操作符中的&和*
1.取地址操作符&（见指针章节）
2.解引用操作符*（见指针章节）
七、逗号表达式
逗号表达式，就是⽤逗号隔开的多个表达式
逗号表达式从左向右依次执行，整个表达式的结果是最后⼀个表达式的结果
在逗号表达式中的数字会被计算
逗号表达式对于代码的精简
使用while实现类似for的格式
八、下标访问和函数调用操作符
1.下标访问操作符[]
操作数：一个数组名+一个索引值
例如
2.函数调用操作符()
接受一个或者多个操作数：第一个操作数是函数名，剩余的操作数就是传递给函数的参数
例如
九、结构体成员访问操作符
结构体简介
有时候C语言的内置数据类型无法满足我们的需要，比如描述一个人的信息有身高、体重、年龄等，而C语言中没有这样的能一次性涵盖三种信息的数据类型。为了解决这个问题，C语言增加了结构体这种自定义的数据类型，让程序员可以自己组合创造适合的类型
结构的每个成员可以是不同类型的变量，如：标量、数组、指针，甚至是其他结构体
例如
1.结构体成员直接访问操作符 .
结构体成员的直接访问是通过点操作符（.）访问的
使用方式：结构体变量.成员名
例如
2.结构体成员间接访问操作符 -> （未完善）
有时候我们得到的不是一个结构体变量，而是得到了一个指向结构体的指针
使用方式：结构体指针->成员名
例如
十、操作符的优先级和结合性
C语言的操作符的优先级和结合性决定了表达式求值的计算顺序
1.操作符的优先级
类似于数学上的先算乘除再算加减，C语言的运算符之间也有不同的优先级
2.操作符的结合性
如果两个运算符优先级相同，优先级没办法确定先计算哪个了，这时候就看结合性，则根据运算符是左结合，还是右结合，决定执行顺序。
大部分运算符是左结合（从左到右执行），
少数运算符是右结合（从右到左执行），比如赋值运算符（ = ）
3.参考资料
https://zh.cppreference.com/w/c/language/operator_precedence十一、表达式求值
1.整型提升
C语言中整型算术运算总是至少以默认（缺省）整型类型的精度来进行的
为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升
整型提升的意义：
表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行，CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。因此，即使两个char类型的相加，在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长度。
通用CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算（虽然机器指令中可能有这种字节相加指令）。所以，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须先转换为int或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。
例如
整型提升的规则
- 有符号整数提升，高位补符号位
- 无符号整数提升，高位补0
例如
整型提升后的计算问题
2.类型转换
如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型，那么除非其中一个操作数的转换为另一个操作数的类型，否则操作就无法进行。下面的层次体系称为寻常算术转换
- long double
- double
- float
- unsigned long int
- long int
- unsigned int
- int
如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名靠后，那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算
例如
