【C语言】操作符

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前言

提示：本篇文章为C语言操作符的详细笔记和完整的源码，内容如若有误，请联系小明及时更正。

• 转载请注明原创，谢谢。

提示：以下是本篇文章正文内容：

一、什么是操作符 ？

  操作符是一种符号，用于表示数学运算或逻辑运算。在C语言中，操作符分为算术操作符、赋值操作符、逻辑操作符、条件操作符和单目操作符等等 。

  在C语言中，操作符的地位可谓是举足轻重，它们就像是语言中的“ 指挥棒 ”，引导着数据如何流动、如何变换。如果把C语言比作一支交响乐团，那么操作符就是乐团中的指挥家，他们掌控着整个乐团的节奏和旋律。

二、操作符的分类

1. 算术操作符
2. 移位操作符
3. 位操作符
4. 赋值操作符
5. 单目操作符
6. 关系操作符
7. 逻辑操作符
8. 条件操作符
9. 逗号表达式
10. 下标引用、函数调用和结构成员

三、操作符详解

  有了上面关于操作符的详细划分，就让我们来细细的研究一下不同操作符的使用方法吧：

3.1 算术操作符

+  -  *  /  %

  首先加减乘除这四个操作符想必大家都会使用，小明在这里就不赘述使用方法了，但还是给大家看一下代码效果：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 20;
	int b = 10;

	printf("a + b: %d\n", a + b);
	printf("a - b: %d\n", a - b);
	printf("a * b: %d\n", a * b);
	printf("a / b: %d\n", a / b);

	return 0;}

  其次，这里需要强调的是，/ 取商 (除) 操作符两边的数字都是整数的话，其结果也为整数，如若有一个是浮点数时，其结果也是浮点数，并且除数不能为零。

% 取余（模） 操作符用于计算两个整数相除后的余数。

int main()
{
	int a = 1024;
	int b = 3;
	int c = a % b;

	printf("%d\n", c);

	return 0;
}

🔴注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。
• % (取余) 操作符的两个操作数都必须为整数。其返回的是整除之后的余数。

  通常情况下我们判断一个数的奇偶就可以用取余来判断，如果输入的数字可以被 $2$ 整除，说明是偶数(双数) ，如果没有被整除，说明是奇数 (单数) ：

int main()
{
	int n = 0;
	while (scanf("%d", &n) != EOF)
	{
		if (n%2 == 0)
		{
			printf("%d 是偶数\n", n);
		}
		else
		{
			printf("%d 是奇数\n", n);
		}
	}

	return 0;
}

🔴注2：

• 取余运算结果的符号与第一个操作数符号相同。

int main()
{
	int n = 0;
	int m = 0;
	while (scanf("%d %d", &n, &m) != EOF)
	{
		printf("%d\n\n", n % m);
	}

	return 0;
}

3.2 移位操作符

  C语言中，移位操作符是用于对整数的二进制位进行左移或右移操作的。移位操作符在处理位级别的操作或优化内存使用时是非常有用的。

C语言中有两种移位操作符：

• 左移操作符（<<）
• 右移操作符（>>）

🚫警告：

• 移位操作符的操作数必须是整数！并且不可以移动负数位 ！！！

3.2.1 左移操作符（<<）

  将操作数二进制的所有位向左移动指定的位数，左移几位，右边补几个0 ，而左边溢出的两位则舍弃。

例如：13 << 2：

效果如下：

🔴注：

推论：
m左移n位，其值为：$m\ast 2^n$。

3.2.2 右移操作符（>>）

  将操作数二进制的所有位向右移动指定的位数，右移几位，左边补几个0 ，而右边溢出的两位则舍弃。

例如： 56 >> 3：

效果如下：

🔴注：

推论：
m右移n位，其值为：$\frac{m}{2^n}$。

3.3 位操作符

  C语言中，位操作符是用于对整数的二进制位进行左移或右移操作的。移位操作符在处理位级别的操作或优化内存使用时是非常有用的。

C语言中的位操作符：

• 按位 & (与)
• 按位 | (或)
• 按位 ^ (异或)

注：和上面的移位操作符一样，操作数必须是整数！

3.3.1 按位 & (与)

  两个都是1，则&后结果是1；只要两个位里有一个是0，则&后的结果是0。

为了显示效果更明显，这里的二进制只画了后8位。

得到了：15 & 7 = 7

代码效果如下：

int main()
{
	int a = 15;
	int b = 7;
	int ret = a & b;
	printf("a & b = %d\n", ret);

	return 0;
}

3.3.2 按位 | (或)

  两个只要有一个是1，则 | 后结果是1；两个位都是0，则 | 后的结果是0。

为了显示效果更明显，这里的二进制只画了后8位。

得到了：15 | 7 = 15

代码效果如下：

int main()
{
	int a = 15;
	int b = 7;
	int ret = a | b;
	printf("a & b = %d\n", ret);

	return 0;
}

3.3.3 按位 ^ (异或)

  两个位相同则 ^ 后结果是0；两个位不相同则 ^ 后的结果是1。

为了显示效果更明显，这里的二进制只画了后8位。

得到了：15 ^ 7 = 8

代码效果如下：

int main()
{
	int a = 15;
	int b = 7;
	int ret = a ^ b;
	printf("a & b = %d\n", ret);

	return 0;
}

3.4 赋值操作符

3.4.1 赋值操作符

  由赋值运算符构成的表达式称为赋值表达式。赋值运算符将一个表达式的值赋值给一个变量。

  赋值运算符的左边只能是变量，不能是常量或者表达式。详解为：

  C编译器认为左值x的含义是x所代表的地址，这个地址只有编译器知道，在编译时确定，程序员不必考虑这个地址保存在哪里，所以左值必须对应着内存地址单元，即：左值可以是变量、数组的某个单元或指针等，但不能是常量或者表达式，否则会出现错误，如：

x = 2 + 3;
x + 1 = 2 + 3; //错误
*p = 2.5 - 1.2;
*(p++) = 6.6;
*p + 2 = 8.8; //错误

3.4.2 复合赋值操作符

  复合赋值操作符是由赋值操作符之前再加一个算术运算符构成。

  除了这些以外，还有 &=（按位与等于）、|= （按位或等于）、^= （按位异或等于）、以及 <<= 与 >>= 等。

3.5 单目操作符

3.6 关系操作符

  关系操作符就比较简单了，如下：

>   大于
>=  大于等于
<   小于
<=  小于等于
==  相等
!=  不相等

注: == 是判断相等，切记不要与 = 赋值操作符混淆。

3.7 逻辑操作符

3.7.1 && （逻辑与）

  当两个操作数都为真时，结果为真；当两个操作数有一个是假时，结果为假！

例如：
我们编写一段判断两个数是否都大于等于0的代码

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	printf("输入两个数：\n");
	while(scanf("%d %d", &a, &b) != EOF)
	{
		if (a >= 0 && b >= 0)
		{
			printf("都大于等于0\n\n");
		}
		else
		{
			printf("至少一个小于0\n\n");
		}
	}
	
	return 0;
}

3.7.2 || （逻辑或）

  当两个操作数有一个为真时，结果为真；当两个操作数都是假时，结果为假！

例如：
例如：我们编写一段判断两个数是否都小于0的代码

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	printf("输入两个数：\n");
	while(scanf("%d %d", &a, &b) != EOF)
	{
		if (a >= 0 || b >= 0)
		{
			printf("至少有一个大于等于0\n\n");
		}
		else
		{
			printf("两个都小于0\n\n");
		}
	}
	
	return 0;
}

3.8 条件操作符

  条件表达式又称三目操作符，并且是C语言中唯一的三目操作符。

用法：
  表达式1 ？ 表达式2 ：表达式3 ；

详解如下

如果表达式1成立，则执行表达式2，表达式2的结果就是整个表达式的结果；如果表达式1不成立，执行表达式3，表达式3的结果为整个表达式的结果！

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	while (scanf("%d %d", &a, &b) != EOF)
	{
		a > b ? printf("%d更大\n\n", a) : printf("%d更大\n\n", b);
	}
	return 0;
}

if (a > b)
{
	printf("%d更大\n\n", a);
}
else
{
	printf("%d更大\n\n", b);
}

这两段代码的效果是一致的：

3.9 逗号表达式

  逗号表达式的作用就是分割多个表达式。

用法：
  表达式1 ，表达式2，表达式3 ，……，表达式n；

详解如下

先计算表达式1，然后计算表达式2，再计算表达式3，表最后计算表达式 n ，最后一个表达式的结果为整个表达式的结果。

例如：

int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	int c = (a = b + 5, b = a + 2, a, a+=3);
	//         a=10   , b=12,    ,10, a=13
	printf("%d %d %d\n", a, b, c);
	return 0;
}

3.10 特殊操作符

下标引用、函数调用和结构体成员操作符

3.10.1 [ ] 下标引用

  下标引用操作符 [ ] 用于访问数组中的元素。
效果如下：

int main()
{
	int arr[10] = { 3,1,5,2,9,4,7,8,6,10 };
	//              0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
	printf("%d\n", arr[3]);//2
	printf("%d\n", arr[6]);//7
	printf("%d\n", arr[8]);//6

	return 0;
}

3.10.2 ( ) 函数调用

  函数调用操作符 ( ) 用于执行函数并传递参数。

这里我们可以写一个判断两个数中哪一个最大，顺便用三目操作符实现：

int max(int a, int b)
{
	return (a > b) ? a : b;
}
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	while (scanf("%d %d", &a, &b) != EOF)
	{
		printf("max = %d\n", max(a, b));
	}
	return 0;
}

3.10.3 ->和 . 结构体成员操作符

  结构体成员操作符用于访问结构体变量的成员。有两种操作符， . 用于直接访问结构体变量中的成员，而 -> 用于通过指向结构体的指针来访问其成员。

struct Stu
{
	char name[10];
	int age;
	char sex[5];
};
 
int main()
{
	struct Stu stu;
	struct Stu* pStu = &stu;
 
	stu.age = 10;
	printf("%d\n", stu.age);
	pStu->age = 20;
	printf("%d\n", pStu->age);
	return 0;
}

四、操作符的优先级

算术运算 > 关系运算 > 逻辑运算

完结

好啦，阅读到这里就已经看完了本期博客的全部内容了