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操作符分类:
算术操作符
移位操作符
位操作符
赋值操作符
单目操作符
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
1.算术操作符
+ - * / %
1. 除了 % 操作符之外,其他的几个操作符可以作用于整数和浮点数。
2. 对于 / 操作符如果两个操作数都为整数,执行整数除法。而只要有浮点数执行的就是浮点数除法。
3. % 操作符的两个操作数必须为整数。返回的是整除之后的余数。
对于除数5/2=2.5来说,要想得到小数的结果,必须保证除数和被除数中至少有一个小数(浮点数)5.0/2=2.5
3. 移位操作符
<< 左移操作符
>> 右移操作符
注:移位操作符的操作数只能是整数。
移位操作符,移动的是二进制,用二进制来表示
3.1 左移操作符
整形的2进制表示:
原码,反码,补码
正整数的源码,反码,补码相同
符号位是0,表示正数
符号位位1,表示负数
15——正数,在C语言可以存放到int类型的变量中,int类型是4个字节,32bit
00000000000000000000000000001111 —— 原码
00000000000000000000000000001111 —— 反码
00000000000000000000000000001111 —— 补码
-15
10000000000000000000000000001111 —— 原码
111111111111111111111111111111110000 —— 反码
111111111111111111111111111111110001 —— 补码(反码+1)
整数在内存中存储的是二进制的补码
int main()
{
int a = 4;
//00000000000000000000000000000100 - a的补码
int b = a << 1;
//左移后(右边丢弃,左边添0)
//00000000000000000000000000001000 - b的补码
printf("a=%d,b=%d", a, b);
return 0;
}
输出结果: a = 4, b = 8
int main()
{
int a = -4;
//10000000000000000000000000000100 - a的原码
//11111111111111111111111111111011 - a的反码
//11111111111111111111111111111100 - a的补码
int b = a << 1;
//把a向左移动一位
//11111111111111111111111111111000 - b的补码
//11111111111111111111111111110111 - b的反码
//10000000000000000000000000001000 - b的原码
printf("a=%d,b=%d", a, b);
return 0;
}
输出结果: a = -4, b = -8
3.2 右移操作符
1.逻辑右移
右边丢弃,左边补零
2.算术右移
右边丢弃,左边补原符号位
那种移动方法取决于编译器,大多数编译器都是算术右移
int main()
{
int a = 4;
//00000000000000000000000000000100 - a的补码
int b = a >> 1;
//右移后(左边丢弃,右边添原符号位)
//00000000000000000000000000000010 - b的补码
printf("a=%d,b=%d", a, b);
return 0;
}
输出结果: a = 4, b = 2
int main()
{
int a = -4;
//10000000000000000000000000000100 - a的原码
//11111111111111111111111111111011 - a的反码
//11111111111111111111111111111100 - a的补码
int b = a >> 1;
//把a向右移动一位
//11111111111111111111111111111110 - b的补码
//11111111111111111111111111111101 - b的反码
//10000000000000000000000000000010 - b的原码
printf("a=%d,b=%d", a, b);
return 0;
}
输出结果: a = -4, b = -2
4. 位操作符
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
注:他们的操作数必须是整数。
4.1 按位与
算法:有0出0,全1出1
int main()
{
int a = 3;
int b = -5;
int c = a & b;
//00000000000000000000000000000011 - a的原码
//10000000000000000000000000000101 - b的原码
//11111111111111111111111111111010 - b的反码
//11111111111111111111111111111011 - b的补码
//
// 0000000000000000000000000000011
// 1111111111111111111111111111011
// 0000000000000000000000000000011 - 3
//
printf("c=%d",c);
return 0;
}
结果为3
4.2 按位或
算法:有1出1,全0出0
int main()
{
int a = 3;
int b = -5;
int c = a | b;
//00000000000000000000000000000011 - a的原码
//10000000000000000000000000000101 - b的原码
//11111111111111111111111111111010 - b的反码
//11111111111111111111111111111011 - b的补码
//
// 0000000000000000000000000000011
// 1111111111111111111111111111011
// 1111111111111111111111111111011 - c的反码
// 1111111111111111111111111111010 - c的补码
// 1000000000000000000000000000101 - c的原码
//
printf("c=%d", c);
return 0;
}
结果为 -5
4.3 按位异或
算法:相同为0,相异为1
int main()
{
int a = 3;
int b = -5;
int c = a ^ b;
//00000000000000000000000000000011 - a的原码
//10000000000000000000000000000101 - b的原码
//11111111111111111111111111111010 - b的反码
//11111111111111111111111111111011 - b的补码
//
// 0000000000000000000000000000011
// 1111111111111111111111111111011
// 1111111111111111111111111111000 - c的反码
// 1111111111111111111111111110111 - c的补码
// 1000000000000000000000000001000 - c的原码
//
printf("c=%d", c);
return 0;
}
结果为 -8
5. 赋值操作符
+= -= *= /= %= >>= <<= &= |= ^=
这些运算符都可以写成复合的效果。
int x = 10;
x = x+10;
x += 10;
//复合赋值
6. 单目操作符
6.1 单目操作符介绍
! | 逻辑反操作 |
- | 负值 |
+ | 正值 |
& | 取地址 |
sizeof | 操作数的类型长度(以字节为单位) |
~ | 对一个数的二进制按位取反 |
-- | 前置、后置-- |
++ | 前置、后置++ |
* | 间接访问操作符(解引用操作符) |
(类型) | 强制类型转换 |
对于&和*的解释:
int main()
{
int a = 10;
char c = 0;
int* pa = &a;
//&取地址,*说明pa是存放地址的指针变量,int*说明a是int 类型
*pa = 20;
//*pa 是解引用操作符
return 0;
}
对于sizeof的讲解:
void test1(int arr[])
{
printf("%d\n", sizeof(arr));//(2)8
}
void test2(char ch[])
{
printf("%d\n", sizeof(ch));//(4)8
}
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
char ch[10] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(arr));//(1)40
printf("%d\n", sizeof(ch));//(3)10
test1(arr);
test2(ch);
return 0;
}
数组名:
数组名是数组首元素的地址
两个例外:
1. sizeof(数组名),数组名表示整个数组,不是首元素的地址
sizeof(数组名)计算的是整个数组的大小,单位是字节
2. &数组名,数组名表示整个数组,不是首元素的地址
&数组名去除的是整个数组的地址
对 ~ 的讲解
是对一个二进制位的取反
int main()
{
int a = 0;
// 0000000000000000000000000000000 - 0的原码
// 0111111111111111111111111111111 - 0的反码
// 1111111111111111111111111111111 - 0的补码
printf("%d\n", ~a);
// ~a:将a的补码转化为原码,结果为-1
return 0;
}
对++,--的讲解
int main()
{
int a = 4;
int b = ++a;//前置++,先++后使用;
//相当于a=a+1;b=a;
int b = a++;//后置++,先使用,再++;
//相当于b=a;a=a+1;
// -- 和 ++ 原理一样
}
(类型) 强制类型转换
int main()
{
int a = (int)3.14;
printf("%d\n", a);
return 0;
}
把3.14强制转化为int类型,相当于丢到小数部分保留整数
7. 关系操作符
> >= < <= !=:用于测试 “不相等” ==: 用于测试“相等”
注意:
在编程的过程中== 和=不小心写错,导致的错误。
8. 逻辑操作符
逻辑操作符有哪些:
&& 逻辑与
|| 逻辑或
区分逻辑与和按位与
区分逻辑或和按位或
1&2----->0
1&&2---->1
1|2----->3
1||2---->1
练习题:
int main()
{
int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;
i = a++ && ++b && d++;
//i = a++||++b||d++;
printf("a = %d\n b = %d\n c = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
return 0;
}
//程序输出的结果是什么?
结果:1 3 3 4
9. 条件操作符
也称三目操作符
exp1 ? exp2 : exp3
表达式1为真,执行表达式2
表达式1为假,执行表达式3
10. 逗号表达式
exp1, exp2, exp3, …expN
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。
练习:
int a = 1;
int b = 2;
int c = (a>b, a=b+10, a, b=a+1);//逗号表达式
//c是多少?
c为13
11. 下标引用、函数调用和结构成员
1. [ ] 下标引用操作符
操作数:一个数组名+一个索引值
int arr[10]; //创建数组
arr[9] = 10; //实用下标引用操作符。
[ ]的两个操作数是arr和9
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。
int main()
{
test2();
//操作数:函数名
test(3, 4);
//操作数:函数名,3,4
return 0;
}
3. 访问一个结构的成员
. 结构体.成员名
-> 结构体指针->成员名
struct book
{
char name[20];
int price;
};
int main()
{
struct book th = { "游戏设计", 36 };
printf("%s %d", th.name, th.price);//结构体变量.结构体成员名
struct book* ps = &th;
printf("%s %d\n",ps->name,ps->price);//结构体指针->成员名
return 0;
}
12. 表达式求值
表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。
同样,有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型。
12.1 隐式类型转换
C的整型算术运算总是至少以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:
int main()
{
char a = 5;//截断
char b = 126;//截断
char c = a + b;//截断
//00000000000000000000000000000101
// 截断如下
//00000101 - a
//00000000000000000000000001111110
// 截断如下
//01111110 - b
//整型提升
//00000000000000000000000000000101 - a
//00000000000000000000000001111110 - b
//00000000000000000000000010000011 - 相加
//10000011 - c
printf("%d\n", c);
//%d 十进制的方式打印有符号整数
//11111111111111111111111110000011 - c的补码
//11111111111111111111111110000010 - c的反码
//10000000000000000000000001111101 - c的原码
//-125
//
return 0;
}
b和c的值被提升为普通整型,然后再执行加法运算。
加法运算完成之后,结果将被截断,然后再存储于a中。
实例:
int main()
{
char c = 1;
printf("%u\n", sizeof(c));
printf("%u\n", sizeof(+c));
printf("%u\n", sizeof(-c));
return 0;
}
结果为:1 4 4 4
c只要参与表达式运算,就会发生整形提升,表达式 +c ,就会发生提升,所以 sizeof(+c) 是4个字节
12.2 算术转换
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
nsigned long intlong int
unsigned int
int
如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低,
那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运 算。
注意:
但是算术转换要合理,要不然会有一些潜在的问题。
float f = 3.14;
int num = f; //隐式转换,会有精度丢失
12.3 操作符的属性
复杂表达式的求值有三个影响的因素。
1. 操作符的优先级
2. 操作符的结合性
3. 是否控制求值顺序。
两个相邻的操作符先执行哪个?取决于他们的优先级。
如果两者的优先级相同,取决于他们的结合性。