操作符详解,超详细的介绍操作符的作用与功能还要注意事项

07-09 1614阅读

1.操作符分类

算术操作符

位移操作符

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

逗号操作符

下标引用、函数调用和结构体成员操作符

2.算术操作符

+ - * / %
  • 除%操作符外,其他的4个操作符都是可以作用于整数和浮点数。即取模的操作符的两端必须都是整数。
  • 对于/操作符如果两个操作数都为整数,执行整数除法。而有浮点数执行的就是浮点数除法
  • %操作符的两个操作符必须为整数。返回的是整数之后的余数

    程序当中的二进制位

    程序的最底层都是二进制位,在C语言中也不例外。数与数的运算都是以二进制位运算的,以正整数15为例,它的二进制表达为:00000000 00000000 00000000 00001111。同时二进制有三种表达形式。

    整数的二进制表达形式:

    原码 反码 补码。

    正整数的原 反 补码是相同的

    负整数的原 反 补码是要计算的

    计算负整数的反码与补码

    负数的反码等于原码的符合位不变,其他位按位取反得到的就是反码

    补码等于反码加1

    以-15为例
    -15的原码为 10000000 00000000 00000000 00001111
    -15的补码为 11111111 11111111 11111111 11110000
    -15的补码为 11111111 11111111 11111111 11110001
    

    什么是符号位

    符号位就是在整数的进制位最左侧的一位为符号位,1表示负数 0表示正数。

    补码的作用

    在计算机中的运算都是围绕着补码来计算的。

    在内存中存储的是补码,计算也是用的补码

    3.移位操作符

    > 右移操作符
    //移位操作符的操作数只能是整数
    

    3.1 左移操作符

    左边抛弃、右边补0

    操作符详解,超详细的介绍操作符的作用与功能还要注意事项

    在num没有被赋值的情况下,自身的值不会改变。

    3.2 右移操作符

    规则

    右移运算有两种规则:

    > 1.逻辑移位

    > 左边用0填充,右边抛弃

    > 2.算术移位

    > 左边用原该值的符号位填充,右边抛弃

    C语言没有明确规定是算术右移还是符号右移,一般编译器上采用的是算术右移

    #include 
    int main()
    {
    	int num = -1;
    	int b = num >> 1;
    	printf("%d\n", b);
    	return 0;
    }
    //打印结果 -1
    

    操作符详解,超详细的介绍操作符的作用与功能还要注意事项

    注意:对于移位操作符,不能移动负数位,这是标准为定义行为

    //错误写法
    int num = 10;
    num>>-1;//error
    

    4.位操作符

    位操作符:

    & //按位与
    | //按位或
    ^ //按位异或
    //以上操作符的操作数必须是整数
    

    位操作符也是对二进制进行操作的,且为双目操作符

    &的作用就是将,两个二进制位的补码,对应位置有0为0,两个同时为1才是1.

    1&2
    00000000 00000000 00000000 00000001
    00000000 00000000 00000000 00000010
    结果
    00000000 00000000 00000000 00000000
    

    |的作用就是将,两个二进制位的补码,对应位置有1为1,两个同时为0才是0.

    1|2
    00000000 00000000 00000000 00000001
    00000000 00000000 00000000 00000010
    结果
    00000000 00000000 00000000 00000011
    

    ^的作用就是将,两个二进制位的补码,对应位置相同为0,不同为1.

    1^2
    00000000 00000000 00000000 00000001
    00000000 00000000 00000000 00000010
    结果
    00000000 00000000 00000000 00000011
    

    练习:

    #include 
    int main()
    {
    	int num1 = 1;
    	int num2 = 2;
    	printf("%d\n",num1&num2);
    	printf("%d\n",num1|num2);
    	printf("%d\n",num1^num2);
    	return 0;
    }
    //打印结果
    /*
    0
    3
    3
    */
    

    练习

    在不能创建临时变量(第3个变量)的情况下,实现两个数的交换

    //代码1
    #include 
    int main()
    {
    	int a = 5;
    	int b = 3;
    	a = a^b;
    	b = a^b;
    	a = a^b;
    	printf("a = %d,b = %d",a,b);
    	return 0;
    }
    //代码2
    #include 
    int main()
    {
    	int a = 5;
    	int b = 3;
    	a = a-b;
    	b = a+b;
    	a = b-a;
    	printf("a = %d,b = %d\n",a,b);
    	return 0;
    }
    

    练习

    编写代码实现:求一个整数存储在内存中的二进制中的1的个数

    #include 
    int main()
    {
    	int a = 0;
    	scanf("%d",&a);
    	int num = 1;
    	int count = 0;
    	for(int i = 0;i
    		num = 1
    			count++;
    		}
    	}
    	printf("%d\n",count);
    	return 0;
    }
    
    	int a = 1;
    	int* pa = &a;
    	a = -a;
    	printf("%d\n",sizeof(a));
    	printf("%d\n",sizeof a);
    	printf("%d\n",sizeof(int));
    	printf("%d\n",sizeof int);//错误写法,对应类型计算要加()
    	return 0;
    }
    
    	printf("%d\n",sizeof(arr));
    }
    void test2(char ch[10])
    {
    	printf("%d\n",sizeof(ch));
    }
    int main()
    {
    	int arr[10] = {0};
    	char ch[10] = {0};
    	printf("%d\n",sizeof(arr));
    	printf("%d\n",sizeof(ch));
    	test1(arr);
    	test2(ch);
    	return 0;
    }
    //打印结果
    /*
    40
    10
    4/8
    4/8
    */
    
    	int a = 10;
    	int x = ++a;
    	//a先自增1,然后再用a对x赋值
    	int y = a++;
    	//先用a赋值y,然后a再自增1
    	return 0;
    }
    
    	int i = 0,a = 0,b = 2,c = 3,d = 4;
    	i = a++&&++b&&d++;
    	printf(" a = %d\n b = %d\n c = %d\n d = %d\n",a,b,c,d);
    	return 0;
    }
    //打印结果
    /*
     a = 1
     b = 2
     c = 3
     d = 4
    */
    //代码1
    #include 
    	int i = 0,a = 0,b = 2,c = 3,d = 4;
    	i = a++||++b||d++;
    	printf(" a = %d\n b = %d\n c = %d\n d = %d\n",a,b,c,d);
    	return 0;
    }
    //打印结果
    /*
     a = 1
     b = 3
     c = 3
     d = 4
    */
    
    blockquote p对于多个&&连接的一个式子,从左到右当出现一个表达式为假时,此时该条式子已经为假,计算机便不要再往右计算。/pp对于多个||连接的一个式子,从左到右当出现一个表达式为真时,此时该条式子已经为真,计算机便不要再往右计算。/p /blockquote h29.条件操作符/h2 pre class="brush:python;toolbar:false"exp1?exp2:exp3 //当exp1为真时执行exp2反之执行exp3 /pre pre class="brush:python;toolbar:false"if(a5) b = 3; else b = -3; //利用条件操作符简化 b = a>5?3:-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,c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。

    a = get_val();
    count_val(a);
    while(a>0)
    {
    	//.....
    	a = get_val();
    	count_val(a);
    }
    //利用逗号表达式
    while(a = get_val(),count_val(a),a>0)
    {
    	//.....
    }
    

    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] = {0};
    arr[9] = 10;
    //[]的两个操作数是arr和9。
    //数组也是有类型的,去掉名字就是数组类型,如int arr[10] = {0};类型为:int [10]
    

    2.()函数调用操作符

    接受一个或者多个操作符: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

    #include 
    void test1()
    {
    	printf("hahaha\n");
    }
    void test2(const char* str)
    {
    	printf("%s\n",str);
    }
    int main()
    {
    	test1();
    	test2("hello!");
    }
    

    3.访问一个结构的成员

    .结构体.成员名

    -> 结构体指针->成员名

    #include 
    struct stu
    {
    	char name[10];
    	int age;
    	char sex[5];
    };
    int main()
    {
    	struct stu s;
    	struct stu* ps;
    	ps = &s;
    	s.age = 17;
    	s.name = Yui;
    	s.sex = female;
    	ps->age = 18;
    	ps->name = Yui;
    	s->sex = female;
    }
    

    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的。

    同样,有些表达式的操作符在求值的过程中可能需要转换类型为其他类型。

    12.1隐式类型转换

    C的整型算术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:

    表示式的整型要在CPU的相应运算器执行,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(虽然机器指令可能有这种字节相加的指令)。所以,表达式中的各种长度可能小于int长度的整型值,都必须先转换为int或者unsigned int

    ,然后才能送入CPU去执行。

    //实例1
    char a,b,c;
    ...
    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。

    加法完成后,结果将被截断,然后再存储于a当中。

    然后进行整型提升

    整型提升是按照变量的数据类型的符合位来提升的。

    #include 
    int main()
    {
    	//负数的整型提升
    	char c1 = -1;
    	//变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位
    	//11111111
    	//因为char为符合的char
    	//所以在整型提升的时候,高位补充符合位,即为1
    	//提升后的结果:
    	//11111111 11111111 11111111 11111111
    	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为符合的char
    	//所以在整型提升的时候,高位补充符合位,即为1
    	//提升后的结果:
    	//00000000 00000000 00000000 00000001
    	//无符号整型提升,高位补0
    }
    
    #include 
    int main()
    {
    	char c = 1;
    	printf("%u\n",sizeof(c));
    	printf("%u\n",sizeof(+c));
    	printf("%u\n",sizeof(-c));
    	return 0;
    }
    //打印结果
    /*
    1
    4
    4
    */
    

    该实例中,c只要参加表达式运算,就会发生整型提升,所以在执行+c/-c的过程中就有整型提升。变为整型4个字节

    12.2 算术转换

    如果某个操作符的各个操作符属于不同的类型,那么除非其中一个操作数的转换位另一个操作数的类型,否则就无法计算。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的排名较低,那么首先要转换位另一个操作数的类型后执行运算。

    注意:

    算术转换要合理,不然可能会有精度丢失等一些问题。

    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3个影响因素。

    • 操作符的优先级
    • 操作符的结合性
    • 是否控制求值顺序

      两个相邻的操作符先执行哪个,取决于它们的优先级。如果两者优先级相同,取决于它们的结合性。

      操作符优先级

      操作符描述用法示例结果类 型结合性是否控制求值 顺序
      ()聚组(表达式)与表达式同N/A
      ()函数调用rexp(rexp,…,rexp)rexpL-R
      [ ]下标引用rexp[rexp]lexpL-R
      .访问结构成员lexp.member_namelexpL-R
      ->访问结构指针成员rexp->member_namelexpL-R
      ++后缀自增lexp ++rexpL-R
      后缀自减lexp –rexpL-R
      !逻辑反! rexprexpR-L
      ~按位取反~ rexprexpR-L
      +单目,表示正值+ rexprexpR-L
      -单目,表示负值- rexprexpR-L
      ++前缀自增++ lexprexpR-L
      前缀自减– lexprexpR-L
      *间接访问* rexplexpR-L
      &取地址& lexprexpR-L
      sizeof取其长度,以字节
      表示
      sizeof rexp sizeof(类型)rexpR-L
      (类型)类型转换(类型) rexprexpR-L
      *乘法rexp * rexprexpL-R
      /除法rexp / rexprexpL-R
      %整数取余rexp % rexprexpL-R
      +加法rexp + rexprexpL-R
      -减法rexp - rexprexpL-R
      > rexprexpL-R
      >大于rexp > rexprexpL-R
      >=大于等于rexp >= rexprexpL-R
      int i = 10; i = i-- - --i * (i=-3) * i++ + ++i; printf("i = %d\n",i); return 0; }
VPS购买请点击我

文章版权声明:除非注明,否则均为主机测评原创文章,转载或复制请以超链接形式并注明出处。

目录[+]