初识C语言5——操作符详解

简介: 初识C语言5——操作符详解

1.操作符的分类

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

2.算数操作符

算数操作符有:

+——加法操作符;

-——减法操作符;

*——乘法操作符;

/——除法操作符;

%——取模操作符。

2.1 除法运算

其中,加、减、乘运算与我们日常数学中的运算没有特别大的区别,但是除法运算却与我们日常数学中的认识大相径庭。所以在C语言我们要有以下敏感的认识:

①整数除法——当除号两端都是整数的时候,商为结果的整数部分;代码验证如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  //这时你可能要说,用int类型定义,
  //得到的结果无论如何也都会是整数啊,
  //所以我们再增加一个float类型来验证整数除法的运算规则
  float b = 0;
  a = 9 / 2;
  b = 9 / 2;
  printf("a=%d,b=%f\n", a,b);
  return 0;
}

运算结果如图:

②浮点数(小数)除法——除号两端至少有一个小数就执行小数除法,代码验证如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  float a = 0;
  float b = 0;
  float c = 0;
  a = 9.0 / 2;
  b = 9 / 2.0;
  c = 9.0 / 2.0;
  printf("a=%f\nb=%f\nc=%f\n", a,b,c);
  return 0;
}

运算结果如图:

2.2取模运算

%取模运算与除法运算类似,结果得到的是整除之后的余数,需要注意的是,执行取模运算时%两端的操作数必须是整数。

验证如下:

*2.3算数操作符的应用

我们知道了算数操作符的用法,那么这些运算有哪些应用呢?下面为大家介绍这些运算符的一种应用。

例:给定一个数1234,求该数的各位数分别是几?

这时就用到取模运算和除法运算——1234%10得到个位数4,1234/10%10得到十位数3,1234/100%10得到百位数2,1234/1000%10得到千位数1。代码实现如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 1234;
  int b = 0;
  int c = 0;
  int d = 0;
  int e = 0;
  b = a % 10;
  c = a / 10 % 10;
  d = a / 100 % 10;
  e = a / 1000 % 10;
  printf("个位数为%d\n十位数为%d\n百位数为%d\n千位数为%d\n",b, c, d, e);
  return 0;
}

运算结果如图:

3.移位操作符

移位操作符分为<<(左移操作符)和>>(右移操作符)

需要注意的是,左移操作符和右移操作符的操作数都只能是整数。

3.1原码、反码、补码

我们知道,计算机处理的是二进制信息,整数的二进制在计算机中有原码,反码,补码三种表示形式,而整数又是以补码的形式存储在计算机的内存中,所以计算机中的运算都是以补码来进行计算的,因此移位操作符移动的也是补码的二进制序列。

其中,正数的原码、反码、补码都是相同的,负数的原码、反码、补码是要通过计算得到的。

一个整型是4个字节=32个比特位,最高位为符号位,0表示正数,1表示负数

所以15的二进制表示为00000000 00000000 00000000 00001111,

-15表示为10000000 00000000 00000000 00001111。

因为15是正数,所以15的原码、反码、补码都是

00000000 00000000 00000000 00001111,

而负数的原码、反码、补码遵循这样的计算规则:原码的符号位不变,其他位按位取反得到的就是反码,反码+1就是补码。

因此-15的原码、反码、补码为:

3.2 左移操作符

我们已经说过,移位操作符移动的是二进制的补码

因此左移操作符<<的移位规则为左边抛弃,右边补0(移动几位就抛弃几位)

例如:int a = 15; int b = a<<1;求b的值?

计算图解如下:

按原、反、补的计算规则可以得到15<<1的原码为00000000000000000000000000011110

即b=30,代码验证如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 15;
  int b = a << 1;
  printf("%d\n", b);
  return 0;
}

3.3右移操作符

右移操作符与左移操作符不完全相同,右移操作符分为算数右移逻辑右移,他们的计算规则为:

算数右移:右边丢弃,左边补原来的符号位;

逻辑右移:右边丢弃,左边直接补0;

需要注意的是,一般编译器采用的是算数右移

与左移计算规则类似,右移代码验证如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = -15;
  int b = a >> 1;
  int c = a >> 2;
  printf("%d\n%d\n", b, c);
  return 0;
}

4.位操作符

位操作符有

&——按位与;

|——按位或;

^——按位异或;

位操作符的运算对象也是二进制的补码。

4.1 & 操作符

例如:int a = 3; int b = -5;int c = a & b;求c?

我们得到3和-5的补码分别为

00000000000000000000000000000011

11111111111111111111111111111011

&的运算规则为:对应的二进制位有0则为0,两数同时为1,才为1;计算如图:

得到c的符号位为0,c为正数,原、反、补相同,c=3

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  //00000000 00000000 00000000 00000011--原、反、补码
  int b = -5;
  //10000000 00000000 00000000 00000101--原码
  //11111111 11111111 11111111 11111010--反码
  //11111111 11111111 11111111 11111011--补码
  int c = a & b;
  //对应的二进制位有0则为0,两数同时为1,才为1;
  //00000000 00000000 00000000 00000011
  //11111111 11111111 11111111 11111011
  //00000000 00000000 00000000 00000011--补、反、原码   c=3;
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

4.2 | 操作符

与 & 操作符类似, | 操作符的计算规则为对应的二进制位有1则为1,两数同时为0,才为0

代码验证如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  //00000000 00000000 00000000 00000011--原、反、补码
  int b = -5;
  //10000000 00000000 00000000 00000101--原码
  //11111111 11111111 11111111 11111010--反码
  //11111111 11111111 11111111 11111011--补码
  int c = a | b;
  //对应的二进制位有1则为1,两数同时为0,才为0;
  //00000000 00000000 00000000 00000011
  //11111111 11111111 11111111 11111011
  //11111111 11111111 11111111 11111011--补码
  //11111111 11111111 11111111 11111010--反码
  //10000000 00000000 00000000 00000101--原码 c = -5
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

巧计:&同真为真余为假,|同假为假余为真。

4.3 ^操作符

^操作符的计算规则为:对应的二进制位相同为0,相异为1

代码验证如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  //00000000 00000000 00000000 00000011--原、反、补码
  int b = -5;
  //10000000 00000000 00000000 00000101--原码
  //11111111 11111111 11111111 11111010--反码
  //11111111 11111111 11111111 11111011--补码
  int c = a ^ b;
  //对应的二进制位相同为0,相异为1;
  //00000000 00000000 00000000 00000011
  //11111111 11111111 11111111 11111011
  //11111111 11111111 11111111 11111000--补码
  //11111111 11111111 11111111 11110111--反码
  //10000000 00000000 00000000 00001000--原码 c = -8
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

*4.4 位操作符的应用

假如有a=3,b=5,c=6;可以得到:a ^ b = c ; a ^ c = b ; b ^ c = a;

不难发现:在a,b,c中,任意两个数按位异或都会得到第三个数。

根据这个,我们就可以轻松得到以下这个题目的解决方法:

不创建临时变量(第三个变量),实现两个数的交换?解决方法如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 15;
  int b = 8;
  printf("交换前a=%d,b=%d\n", a, b);
  a = a ^ b;
  b = a ^ b;
  a = a ^ b;
  printf("交换后a=%d,b=%d\n", a, b);
  return 0;
}

5.赋值操作符

我们最熟悉的 = 赋值操作符,这里不再详细说明,只介绍一些复合赋值符:

+=

-=

*=

/=

%=

>>=

<<=

&=

|=

^=

关于这些复合操作符的用法,举个例子,一目了然:

例如:

a+=1与a=a+1;

a-=1与a=a-1;

a*=与a=a*1;

……

这些都是不同的写法,相同的意思。

6.单目操作符

所谓单目操作符,即操作符的操作数只有一个,单目操作符有:

!           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--,先减后用;后置--,先用后减)

++        前置、后置++(前置++,先加后用;后置++,先用后加

*           间接访问操作符(解引用操作符)

(类型)       强制类型转换

7.关系操作符

关系操作符有:

>

>=

<

<=

!=       用于测试“不相等”

==      用于测试“相等”

关系操作符与我们数学中的相似,不再详细介绍,不过需要注意的是,‘=’与‘==’是两个完全不同的操作符,千万不可用错。

8.逻辑操作符

逻辑操作符有:

&&       逻辑与(有and的意思)

||          逻辑或(有or的意思)

逻辑操作符也没有什么可说的,但是需要区分‘&&’与‘&’;‘||’与‘|’;

比如:

1&2 结果为0

1&&2 结果为1

1|2 结果为3

1||2 结果为1

所以,我们可以这样总结:‘&&’与‘&’——同真为真余为假;‘||’与‘|’——同假为假余为真;

‘&&’和‘||’运算的是数字本身,运算结果为 真(1)或假(0);而‘&’和‘|’运算的是数字的二进制位补码,运算结果为数值。

9.条件操作符

条件操作符的格式为:

语句1?语句2:语句3

意思为:语句1为真,则执行语句2;语句1为假,则执行语句2。

它与if语句有相似的表达效果:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  if (a > 0)
    b = 1;
  else
    b = 0;
  printf(" %d\n ", b);
  return 0;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  b = (a > 0) ? 1 : 0;
  printf(" %d\n ", b);
  return 0;
}

*条件操作符的应用

使用条件表达式实现找两个数中较大值?

//使用条件表达式实现找两个数中较大值?
#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  int b = 5;
  int c = 0;
  c = (a > b) ? a : b;
  printf("较大值为%d\n ", c);
  return 0;
}

10.逗号表达式

逗号表达式的表现形式为:

表达式1,表达式2,表达式3,表达式4……

意思为:

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。

上一段代码加深理解:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 1;
  int b = 2;
  int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);
  //逗号表达式从左往右依次执行,最后一个表达式的结果即为最终结果。
  //a>b为假,a、b的值未改变;
  //a=b+10=12,所以a=12,b=2;
  //a=12;
  //b=a+1=13;
  //故整个表达式的值为13,即c=13。
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

相关文章
|
23天前
|
存储 网络协议 C语言
【C语言】位操作符详解 - 《开心消消乐》
位操作符用于在位级别上进行操作。C语言提供了一组位操作符,允许你直接操作整数类型的二进制表示。这些操作符可以有效地处理标志、掩码、位字段等低级编程任务。
68 8
|
23天前
|
C语言
【C语言】逻辑操作符详解 - 《真假美猴王 ! 》
C语言中有三种主要的逻辑运算符:逻辑与(`&&`)、逻辑或(`||`)和逻辑非(`!`)。这些运算符用于执行布尔逻辑运算。
63 7
|
4月前
|
存储 C语言 索引
【C语言篇】操作符详解(下篇)
如果某个操作数的类型在上⾯这个列表中排名靠后,那么⾸先要转换为另外⼀个操作数的类型后执⾏运算。
88 0
|
4月前
|
程序员 编译器 C语言
【C语言篇】操作符详解(上篇)
这是合法表达式,不会报错,但是通常达不到想要的结果, 即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算,所以实际执⾏的是下⾯的表达式。
303 0
|
2月前
|
存储 缓存 C语言
【c语言】简单的算术操作符、输入输出函数
本文介绍了C语言中的算术操作符、赋值操作符、单目操作符以及输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 的基本用法。算术操作符包括加、减、乘、除和求余,其中除法和求余运算有特殊规则。赋值操作符用于给变量赋值,并支持复合赋值。单目操作符包括自增自减、正负号和强制类型转换。输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 用于格式化输入和输出,支持多种占位符和格式控制。通过示例代码详细解释了这些操作符和函数的使用方法。
51 10
|
2月前
|
存储 编译器 C语言
【C语言】简单介绍进制和操作符
【C语言】简单介绍进制和操作符
195 1
|
4月前
|
C语言
C语言操作符(补充+面试)
C语言操作符(补充+面试)
48 6
|
4月前
|
存储 编译器 C语言
十一:《初学C语言》— 操作符详解(上)
【8月更文挑战第12天】本篇文章讲解了二进制与非二进制的转换;原码反码和补码;移位操作符及位操作符,并附上多个教学代码及代码练习示例
64 0
十一:《初学C语言》—  操作符详解(上)
|
5月前
|
C语言
五:《初学C语言》— 操作符
本篇文章主要讲解了关系操作符和逻辑操作符并附上了多个代码示例
46 1
五:《初学C语言》—  操作符
|
6月前
|
C语言
C语言逻辑操作符的短路问题
C语言逻辑操作符的短路问题