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C语言操作符

发布2021-11-17浏览341次

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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、函数调用和结构成员


1.算数操作符

+  -  *  /  %
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。

2.移位操作符

位移操作符处理的是内存中的二进制序列

数据在内存中储存的是二进制补码

对于正数而言 , 源码,反码,补码相同

对于负数而言 , 反码 为源码符号位不变,其他位按位取反,

                            补码 为反码 + 1

符号位为最高的一位,1为负,0为正

<< 左移操作符
>> 右移操作符
ps 操作符处理的类型只能是整形变量。
2.1左移操作符
使用规则:左边丢弃,右边补0
n<<1
ps  因为操作的是n的二进制序列,n 在没有被赋值的情况下并没有变化。
3.2右移操作符
a.算数右移  右边丢弃,左边按符号位补齐
b.逻辑右移  右边丢弃,左边补0
a.算数右移
n>>1

 打印到屏幕上的应该是源码,而不是反码!!!

b.逻辑右移

 注意:对于移位操作符,不要移动负数位,这是标准为定义的

int n=4;

n>>-1; X 标准未定义

3.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。
位操作符处理的也是内存中的二进制补码
&      两个位同时为1时才为1
|        两个位同时为0时才为0
^       相同为0,相异为1

 举栗子

  1. //交换两个数字的值
  2. int main()
  3. {
  4. int a = 2;
  5. int b = 5;
  6. printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
  7. a = a ^ b;
  8. b = a ^ b;//a^b ^b
  9. a = a ^ b;//a^ a^b
  10. printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
  11. return 0;
  12. }

 

注意: a^a=0  0^a=a

  1. //求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数。
  2. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. int num = -1;
  6. int i = 0;
  7. int count = 0;//计数
  8. while (num)
  9. {
  10. count++;
  11. num = num & (num - 1);// & 同时为1时才为1
  12. //1 是二进制位的运算
  13. }
  14. printf("二进制中1的个数 = %d\n", count);
  15. return 0;
  16. }

-1在内存中的二进制补码为

11111111111111111111111111111111

4.赋值操作符

  1. int a;
  2. a=5;//5赋值给a

复合赋值符

+=
-=
*=
/=
%=
>>=
<<=
&=
|=
^=
这些运算符都可以写成复合的效果

5.单目操作符

类别

!           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

!           逻辑反操作

  1. #include<stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int a = 0;
  5. if (a)
  6. printf("666\n");
  7. else
  8. printf("wot\n");
  9. if (!a)
  10. printf("???\n");
  11. return 0;
  12. }

 

 可见 若a为真则 !a 为假,反之亦然

sizeof       操作数的类型长度(以字节为单位)
  1. #include<stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int a = 12;
  5. printf("%d\n", sizeof(a));
  6. printf("%d\n", sizeof(int));
  7. printf("%d\n", sizeof a);//这样写行不行?
  8. return 0;
  9. }

由此可见sizeof为操作符而非函数

printf ( "%d\n" , sizeof int ); // 这样写行不行?
答案是不行的
数组与sizeof
数组名代表首元素地址,但是有两种情况是特例
1.sizeof(arr)//计算的是整个数组的大小单位是字节
2.&arr//求的是整个数组的地址
  1. #include <stdio.h>
  2. void test1(int arr[])
  3. {
  4. printf("%d\n", sizeof(arr));//?
  5. }
  6. void test2(char ch[])
  7. {
  8. printf("%d\n", sizeof(ch));//?
  9. }
  10. int main()
  11. {
  12. int arr[10] = { 0 };
  13. char ch[10] = { 0 };
  14. printf("%d\n", sizeof(arr));//?
  15. printf("%d\n", sizeof(ch));//?
  16. test1(arr);
  17. test2(ch);
  18. return 0;
  19. }

输出的结果是??

  1. #include <stdio.h>
  2. void test1(int arr[])//传递的是首元素地址
  3. {
  4. printf("%d\n", sizeof(arr));//4
  5. }
  6. void test2(char ch[])//传递的是首元素地址
  7. {
  8. printf("%d\n", sizeof(ch));//1
  9. }
  10. int main()
  11. {
  12. int arr[10] = { 0 };//int 4个字节
  13. char ch[10] = { 0 };//char 1个字节
  14. printf("%d\n", sizeof(arr));//40
  15. 4*10=40
  16. printf("%d\n", sizeof(ch));//10
  17. 1*10=10
  18. test1(arr);
  19. test2(ch);
  20. return 0;
  21. }
++ -- 运算符
前置++ 和 --
先加减后使用
后置++ 和--

先使用后加减

  1. //前置++ 和 --
  2. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5.    int a = 10;
  6.    int x = ++a;
  7.    //先对a进行自增,然后对使用a,也就是表达式的值是a自增之后的值。x为11
  8.    int y = --a;
  9.    //先对a进行自减,然后对使用a,也就是表达式的值是a自减之后的值。y为10;
  10.    return 0; }
  1. //后置++和--
  2. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5.    int a = 10;
  6.    int x = a++;
  7.    //先对a先使用,再增加,这样x的值是10;之后a变成11
  8.    int y = a--;
  9.    //先对a先使用,再自减,这样y的值是11;之后a变成10
  10.    return 0; }

6.关系操作符

>
>=
<
<=
!=   用于测试 不相等
==       用于测试 相等
警告:
在编程的过程中 == = 不小心写错,导致错误
所以用  5==a  代替  a==5

7.逻辑操作符

&&     逻辑与
||           逻辑或
a&&b
a,b 同时为真则为真,若a为假则为假,且表达式b 不再参与运算
a||b
a,b,中同时为假则为假,若a为真,则表达式b不参与运算
举个栗子
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4.    int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;
  5.    i = a++ && ++b && d++;
  6.    printf("a = %d\n b = %d\n c = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
  7.    return 0; }

输出结果为 1 2 3 4

原因:上方下划线

8.条件(三目)操作符

exp1?exp2:exp3

之前博文提及

9. 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。
  1. #include<stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int a = 1;
  5. int b = 2;
  6. int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);
  7. printf("%d\n", c);
  8. return 0;
  9. }

 从左到右依次计算   a=12  b=13  根据逗号表达式可知c =13

10. 下标引用、函数调用和结构成员

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 9
 ( ) 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
  1. #include<stdio.h>
  2. int Add(int x, int y)
  3. {
  4. int z = x + y;
  5. return z;
  6. }
  7. int main()
  8. {
  9. int a = 2, c = 3;
  10. int sum = Add(a,c);//函数调用操作符
  11. printf("%d\n", sum);
  12. return 0;
  13. }
 访问一个结构的成员
. 结构体 . 成员名
-> 结构体指针 -> 成员名
  1. #include<stdio.h>
  2. struct stu
  3. {
  4. char name[10];
  5. int age ;
  6. }s;
  7. int main()
  8. {
  9. struct stu s = { "张三",10 };
  10. printf("%s %d\n", s.name, s.age);
  11. return 0;
  12. }
  1. #include<stdio.h>
  2. struct stu
  3. {
  4. char name[10];
  5. int age ;
  6. };
  7. int main()
  8. {
  9. struct stu s = { "张三",10 };
  10. struct stu* sp = &s;
  11. printf("%s %d\n", sp->name,sp->age );
  12. return 0;
  13. }

 

11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。
11.1 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 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 unsigned int ,然后才能送入 CPU 去执行运算。
  1. char a,b,c;
  2. a=b+c;

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。
如何进行整体提升呢?
整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的
// 负数的整形提升
char c1 = - 1 ;
变量 c1 的二进制位 ( 补码 ) 中只有 8 个比特位:
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为 1
提升之后的结果是:
11111111111111111111111111111111
// 正数的整形提升
char c2 = 1 ;
变量 c2 的二进制位 ( 补码 ) 中只有 8 个比特位:
00000001
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为 0
提升之后的结果是:
00000000000000000000000000000001
// 无符号整形提升,高位补 0
举个栗子
  1. int main()
  2. {
  3. char c = 1;
  4. printf("%u\n", sizeof(c));
  5. printf("%u\n", sizeof(+c));
  6. printf("%u\n", sizeof(-c));
  7. return 0; }

结果为1,4,4

sizeof计算的是表达式的大小,只要c参与运算就会发生整型提升,sizeof虽然不会计算表达式,但要知道表达式的类型

11.2算数转化

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
float f = 3.14 ;
int num = f ; // 隐式转换,会有精度丢失
11.3 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。
从上到下依次递减
问题表达式
// 表达式的求值部分由操作符的优先级决定。
a * b + c * d + e * f
注释:代码 在计算的时候,由于 * + 的优先级高,只能保证, * 的计算是比 + 早,但是优先级并不
能决定第三个 * 比第一个 + 早执行。
所以会出现歧义
我们写出的表达式如果不能通过操作符的属性确定唯一的计算路径,那这个表达式就是存在问题
的。

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