前言
在C语言中，C标准提供了丰富的操作符，被用来对数据进行操作和计算，常用数学计算、比较、逻辑运算等操作。操作符是编程语言中非常重要的一部分，它们可以使程序更加简洁、高效，同时也可以增强代码的可读性和可维护性。本文将详细系统介绍C语言操作符，希望能帮读者全面理解C语言操作符！
1. 算术操作符
算术操作符分为以下5种，虽然简单，但还是有一些细节需要注意。
（+）、（-）、（*）、（/）、（%）
- 除了%(取余)操作符之外，其他几个操作符可以作用于整数和浮点数。
- 对于/操作符，如果两个操作数都为整数，执行整数除法。而只要有一个浮点数就执行浮点数除法。
- %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
在C语言中，移位操作符分为以下两种
- <<左移操作符
- >>右移操作符
相关知识补充：
#include <stdio.h> int main() { int a = 15; //00000000000000000000000000001111 - 原码 //00000000000000000000000000001111 - 反码 //00000000000000000000000000001111 - 补码 int b = -15; //10000000000000000000000000001111 - 原码 //11111111111111111111111111110000 - 反码 //11111111111111111111111111110001 - 补码 return 0; }
Tips：
- 位移操作符的操作数只能是整数。
- 计算机能处理的是二进制的信息。而整数的二进制表示形式分为三种：原码、反码、补码。
- 正整数的原码、反码、补码是相同的。负整数的反码是原码符号位不变，其他未按位取反、反码在加1就得到补码。
2.1 左移操作符(<<)
移位规则：
左边抛弃、右边补0
例子：
#include <stdio.h> int main() { int a = 15; //00000000000000000000000000001111 - (a)补码 int b = a << 1; //对a的补码右移一位得到b的补码，左边抛弃，右边补0 //00000000000000000000000000011110 - （b）补码 //00000000000000000000000000011110 - （b）反码 //00000000000000000000000000011110 - （b）原码 printf("b=%d\n", b); //b得值为：30 return 0; }
2.2 右移操作符（>>）
移位规则：
C语言中，右移运算分为两种：
- 逻辑右移:左边用0填充，右边丢弃。
2. 算术右移：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃。
上述两种运算方式，C语言没有明确规定到底是算术右移还是逻辑右移。但一般编译器上采用的是算术右移。
例子：
int main() { int a = -15; //10000000000000000000000000001111 - 原码 //11111111111111111111111111110000 - 反码 //11111111111111111111111111110001 - 补码 int b = a >> 1; //左边用原该值的符号位填充，右边丢弃 //11111111111111111111111111111000 - 补码 //11111111111111111111111111110111 - 反码 //10000000000000000000000000001000 - 原码 printf("b=%d\n", b); //b的值为：-8 return 0; }
警告：
对于移位运算符，不要移动负位数，这个行为C标准未定义的。
int num=10; num>>-1; //error
3. 位操作符
在C语言中，位操作符有以下三种：&(按位与)、|(按位或）、^(按位异或)。
Tips:位操作符的操作数必须是整数，同时也是操作二进制位的。
3.1 按位与（&）
& — 补码对应的二进制位有0则为0，两个同时为1才是1.
例子：
int main() { int a = 3; //00000000000000000000000000000011 - 补码 int b = -5; //10000000000000000000000000000101 - 原码 //11111111111111111111111111111010 - 反码 //11111111111111111111111111111011 - 补码 int c = a & b; //&补码对应的二进制位有0则为0，两个同时为1才是1. //00000000000000000000000000000011 - 补码（a） //11111111111111111111111111111011 - 补码（b） //00000000000000000000000000000011 - 补码（c） printf("c=%d\n", c); //c的值为：3 return 0; }
3.2 按位或（|）
| — 补码对应的二进制位有1则为1，两个同时为0才是0.
例子：
int main() { int a = 3; //00000000000000000000000000000011 - 补码 int b = -5; //10000000000000000000000000000101 - 原码 //11111111111111111111111111111010 - 反码 //11111111111111111111111111111011 - 补码 int c = a | b; //&补码对应的二进制位有1则w为1，两个同时为0才是0. //00000000000000000000000000000011 - 补码（a） //11111111111111111111111111111011 - 补码（b） //11111111111111111111111111111011 - 补码（c） //11111111111111111111111111111010 - 反码（c） //10000000000000000000000000000101 - 原码（c） printf("c=%d\n", c);//c的值为：-5 return 0; }
3.4 按位异或（^）
|^— 补码对应的二进制位不相同则为1，两个相同则为0.
int main() { int a = 3; //00000000000000000000000000000011 - 补码 int b = -5; //10000000000000000000000000000101 - 原码 //11111111111111111111111111111010 - 反码 //11111111111111111111111111111011 - 补码 int c = a ^ b; //^ 补码对应的二进制位不相同则为1，两个同时为1或0时才是0. //00000000000000000000000000000011 - 补码（a） //11111111111111111111111111111011 - 补码（b） //11111111111111111111111111111000 - 补码（c） //11111111111111111111111111110111 - 反码（c） //10000000000000000000000000001000 - 原码（c） printf("c=%d\n", c);//c的值为：-8 return 0; }
3.5 一道变态的面试题
不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换。
int main() { int a = 10; int b = 20; //交换,按位异或是支持交换律的 a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b; printf("a=%d b=%d\n", a, b); return 0; }
- 按位异或是支持交换律的。
4. 关系操作符
这些关系运算符比较简单，没什么可介绍的。
5. 单目操作符
单目操作符介绍：
5.1 单目操作符（!）
(!)逻辑反操作,顾名思义就是把真变成假，把假变成真。
int main() { int flag = 0;//下面两种判断flag为0就执行语句的方法，效果一样 //方法1： if (flag == 0) { //语句； } //方法2：flag为0，则为假。!flag则为真，执行语句 if (!flag) { //语句； } return 0; }
5.2 单目操作符（~）
单目操作符（~）是按补码二进制位全部取反.(包括符号位）
例子：
int main() { int a = 0; //00000000000000000000000000000000 - 补码 int b = ~a; //~a--对a的补码全部取反 //11111111111111111111111111111111 - 补码 //11111111111111111111111111111110 - 补码 //10000000000000000000000000000001 - 原码 printf("%d\n", b); //b的值位：-1 return 0; }
5.3 单目操作符（&、*）
单目操作符（&、*）都运用于指针。
int main() { int a = 0; //pa是指针变量 int* pa = &a; //&—取地址操作符—取出a的地址 //解引用操作符（间接访问操作符）—通过pa中存放的地址，找到指向的空间（内容） *pa = 20; return 0; }
5.4 单目操作符（++、–）
单目单目操作符++（- -），分为前置++（- -）和后置++（–）
前置++（–）: 先++(- -),在使用。
后置++（–）: 先使用，在++(- -)。
例子1：
int main() { int a = 2; int b = --a; //前置--，先--，在使用 //a=a-1,b=a printf("a=%d b=%d\n", a, b);//a，b的值都为：1 return 0; }
例子2：
int main() { int a = 2; int b = a--; //后置--，先使用，在-- //b=a,a=a-1 printf("a=%d b=%d\n", a, b);//a的值为1，b的值为2 return 0; }
前置++和后置++同理。
5.5 单目操作符（sizeof）和数组
单目操作符（sizrof）用于计算操作数的类型长度。（单位字节）
#include <stdio.h> void test1(int arr[]) { printf("%d\n", sizeof(arr)); } void test2(char ch[]) { printf("%d\n", sizeof(ch)); } int main() { int arr[10] = { 0 }; char ch[10] = { 0 }; printf("%d\n", sizeof(arr));//10X4 printf("%d\n", sizeof(ch)); //10X1 test1(arr); test2(ch); return 0; }
运行结果（x64环境下）：
上述前两个结果毋庸置疑，但为什么后两个都是8byte呢？
上面调用函数test1()和test2(),传过去的是指针。C语言中，在64位机器上(x64)，指针大小为8byte;在32位机器上(x86)上，指针大小为4byte.
6. 逻辑操作符
C语言中，逻辑操作符分为以下两种：
&&—逻辑与
||—逻辑或
简单来说：逻辑与(&&)就是两个同时城里时为真，否则为假；逻辑或(||)则是只要有一个成立则为真，否则为假。
Tips：
- &&操作符，左边为假，右边就不计算了。
- ||操作符，左边为真，右边就不用计算了。
例子1：
#include <stdio.h> int main() { int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4; //后置++，先使用a，后再执行++ //&&操作符，左边为假，右边就不计算了 //a先使用，为0，则为假。所以&&后面所有运算都不执行 i = a++ && ++b && d++; //结果：a=1 b=2 c=3 d=4 printf("a=%d b=%d c=%d d=%d\n", a, b, c, d); return 0; }
例子：
#include <stdio.h> int main() { int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4; //||操作符，左边为真，右边就不用计算了。 //使用b时，b先++后使用，别的值为3，非0为真。所以后面所有运算都不进行 i = a++ || ++b || d++; //结果：a=1 b=3 c=3 d=4 printf("a=%d b=%d c=%d d=%d\n", a, b, c, d); return 0; }
7. 条件操作符
C语言中，条件操作符如下：表达式exp1为真，则执行表达式exp2，否则执行表达式exp3.
exp1 ? exp2 : exp3
例子：
int main() { int a = 0; int b = 0； //a为0小于5，执行表达式xep3。所以b=-3 b = (a > 5) ? 3 : -3; return 0; }
8. 逗号表达式
C语言中，逗号表达式就是：用逗号隔开的多个表达式。
exp1, exp2, exp3, …expN
例子：
int main() { int a = 1; int b = 2; int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);//逗号表达式 printf("c=%d\n", c);//结果为：c=13 return 0; }
那在上述代码中，为什么c的值最终为13呢？
- 逗号表达式中，从左到右依次计算。整个表达式的结果为最后一个表达式的结果。
例子：
int d=1; if(a=a+1,c=a/2,d>0)//d大于0，结果为真，执行if后的语句块 { … }
9. 下标引用、函数调用和结构成员
9.1 [ ] 下标引用操作符
在C语言中，下标引用的操作数为：一个数组名 + 一个索引值（两个操作数满足交换律）
例子：
int main() { int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };//数组的起始是有下标的，下标从0开始 // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 printf("%d\n", arr[2]);// [] 下标引用操作符，arr和2是两个操作数 printf("%d\n", 2[arr]); return 0; }
- 上述代码中2[arr]虽然看起来奇怪，但却是成立的，和arr[2]等价。[ ]和+一样，都是操作数，和两个操作数的前后顺序无关。
9.2 ( ) 函数调用操作符
( ) 函数调用操作符可以接受一个或多个操作数：第一个操作数是函数名，剩余操作数就是传递给函数的参数。
例子：
#include <stdio.h> #include <string.h> int Add(int x, int y) { return x + y; } int main() { int len = strlen("abc");//( )函数调用操作符 //（）的操作数是：strlrn 和 "abc printf("%d\n", len); int c = Add(3, 5);//( ) 函数调用操作符 //（）的操作数是：Add 和3 5 //对于函数调用操作符来说，至少有一个操作数 printf("%d\n", c); return 0; }
9.3 访问一个结构的成员
在C语言中，访问一个结构的成员有两种方式：
. — 结构体 . 成员名
-> — 结构体 -> 成员名
例子1：
#include <stdio.h> //定义一个struct Book类型 struct Book { char name[30]; char author[20]; float price; }; int main() { struct Book b= { "C primer Plus","Stephen Prate",47.8f };//创建一个变量b //结构体.成员名，答应相关信息 printf("%s %s %.1f\n", b.name, b.author, b.price); return 0; }
例子2：
struct Book { char name[30]; char author[20]; float price; }; //定义过程 void print(struct Book* b) { //结构指针->成员名，访问成员 printf("%s %s %.1f\n", b->name, b->author, b->price); } int main() { struct Book b= { "C primer Plus","Stephen Prate",47.8f };//创建一个变量b //封装print()函数，打印信息 print(&b); return 0; }
10. 结尾
本篇文章到此就结束了！在C语言操作符详解（上）已经将C语言中所有操作全部详细系统的介绍完了，接下来将在C语言操作符详解（下）中详细介绍编译器执行这些代码背后所做的事情、操作符优先级、结合性以及求值顺序！
创作不易，如果对你有帮助，记得点赞加关注哦！感谢您的支持，同时也欢迎读者发表自己的见解！
