前言
本章将对C语言操作符进行深度的讲解，将每种操作符都单独拿出来精讲。最后添加了些简单的练习题，并配有详细解析。
一、算术操作符
0x00 概览
📌 注意事项：
① 除了 % 操作符之外，其他的几个操作符都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；
③ 对于 / 操作符，只要有浮点数出现 ，执行的就是浮点数除法；
④ 对于 % 操作符的两个数 必须为整数；
0x01 整数除法
📚 定义：对于 / 操作数，如果两个操作数都为整数，执行整数除法；
❓ 整数除法：即一个整数除以另一个整数结果为只保留整数；
💬 代码演示：
int main() { int a = 5 / 2; // 5÷2 = 商2余1 printf("a = %d\n", a); // 👈 输出的结果是什么？ return 0; }
🚩 运行结果： a = 2
0x02 浮点数除法
📚 定义：只要有浮点数出现，执行的就是浮点数除法；
❓ 浮点数除法：结果会保留小数部分（ 给定对应的%前提下 ）；
💬 代码演示：
int main() { double a = 5 / 2.0; // 5÷2 = 2.5，有1个浮点数，条件就成立，执行浮点数除法 printf("a = %lf\n", a); // 👈 输出的结果是什么？ return 0; }
🚩 运行结果： a = 2.500000
0x03 取模操作符
📚 定义：取模运算即 求两个数相除的余数 ，两个操作数必须为非0整数；
📌 注意事项：
① 两个操作数必须为整数；
② 两个操作数均不能为0（没有意义）；
💬 代码演示：
int main() { int a = 996 % 10; // 996 mod 10 = 6 int b = 996 % 100; // 996 mod 100 = 96 printf("%d\n", a); printf("%d\n", b); return 0; }
🚩 运行结果：6 96
❌ 错误演示：
int main() { double a = 5 % 2.0; // ❌ 操作数必须为整数 printf("a = %lf\n", a); return 0; }
🚩 运行结果：error: invalid operands to binary % (have 'int' and 'double')
int main() { int a = 2 % 0; // ❌ 操作数不能为0 printf("%d\n", a); return 0; }
🚩 运行结果：warning: division by zero [-Wdiv-by-zero]
0x04 整除和浮点除的区分
💬 代码演示：我们想得到 1.2
int main() { int a = 6 / 5; printf("%d\n", a); return 0; }
🚩 运行结果： 1 （ 但是运行结果为1 ）
❓ 难道是因为我们用的是 %d 打印的原因吗？
int main() { float a = 6 / 5; printf("%f\n", a); return 0; }
🚩 运行结果： 1.000000 （ 仍然不是想要的1.2，运行结果为1.000000 ）
（气急败坏，无能狂怒）
💡 解析：其实问题不在于存到a里能不能放的下小数的问题，而是 6 / 5 得到的结果已经是为1了（执行的是整除）；
🔑 解决方案：把6改成6.0，或把5改成5.0，也可以都改，让它执行浮点数除法；
int main() { float a = 6 / 5.0; printf("%f\n", a); return 0; }
🚩 运行结果： 1.200000
❓ 虽然代码可以运行，但是编译器报了一个 warning，让我们来瞅瞅是咋回事：
🔑 解析：直接写出的这个数字（6.0或5.0），编译器会默认认为它是 double 类型
那么计算后a的结果也会是 double 类型（双精度浮点数）；
如果双精度浮点数的值放到一个单精度浮点数里的话，可能会丢失精度，
好心的编译器就发出了这样的一个警告，这个是正常的；
💡 如果你不想看到这样的警告，你可以这么做：
int main() { float a = 6.0f / 5.0f; // 👈 “钦定” 为float单精度浮点数 printf("%f\n", a); return 0; } int main() { double a = 6.0 / 5.0; // 👈 改成double printf("%lf\n", a); return 0; }
📚 关于精度丢失的现象：
① 有效数字位数超过7位的时候，将会四舍五入，会丢失较多精度；
② 在运行较大数值运算的时候，将有可能产生溢出，得到错误的结果；
二、移位操作符
0x00 概览
📚 概念： 移位操作符分为 "左移操作符" 和 "右移操作符" ；
📌 注意事项：
① 移位操作符的 操作数必须为整数；
② 对于运算符，切勿移动负数位（这是标准为定义的行为）；
③ 左移操作符有乘2的效果，右移操作符有除2的效果（左乘2，右除2）；
0x01 左移操作符
📚 移位规则：左边丢弃，右边补0 ；（左边的数给👴爬，至于爬多远，还要看操作数是多少）
💬 代码演示：
int main() { int a = 2; int b = a << 1; // 将a的二进制位向左移动1位； printf("b = %d\n", b); // 4 （左移操作符有乘2的效果） /* 00000000000000000000000000000010 0|000000000000000000000000000010+0 (左边丢弃，右边补0) */ return (0); }
🚩 运行结果： b = 4
🔑 图解左移操作符：
0x02 右移操作符
📚 移位规则：两种移位规则；
① 算术右移：右边丢弃，左边补原符号位（通常为算术右移）；
② 逻辑右移：右边丢弃，左边补0；
📌 注意事项：
① C编译器中默认为算术右移，如果是 signed 有符号类型时，需要注意；
② 使用 unsigned 无符号类型时，算术右移和逻辑右移的结果是一样的；
int main() { int a = 10; int b = a >> 1; // 把a的二进制位向右移动一位 printf("b = %d\n", b); // 5 （右移操作符有除2的效果） /* 00000000000000000000000000001010 0+0000000000000000000000000000101|0 */ return 0; }
🚩 运行结果： b = 5
🔑 解析： 为了搞懂什么是算术右移，什么是逻辑右移，我们不得不了解整数的二进制表示方式：
0x03 整数的二进制表示方式（初步了解）
📚 负数-1要存放在内存中，内存中存放的是二进制的补码；
📌 整数的二进制表示形式（原反补）：
① 原码：直接根据数值写出的二进制序列，即为原码；
② 反码：原码的符号位不变，其他位置按位取反，即为反码（如果不知道什么是按位取反，后面会讲）；
③ 补码：反码 + 1，即为补码； （内存中存放的是补码）
📜 -1 的原码、反码、补码：
💬 此时回到上述问题，如果右移时采用逻辑右移：
int main() { int a = -1; int b = a >> 1; printf("b = %d\n", b); return 0; }
🚩 运行结果： b = -1
🔑 图解逻辑右移与算数右移：
❌ 错误演示：操作数不能是负数！
int main() { int num = 10; num >> -1; // ❌ a<<1 ?? 垃圾代码 return 0; }
🚩 运行结果： warning: right shift count is negative [-Wshift-count-negative]
三、位操作符
0x00 概览
📚 位操作符：按位与、按位或、按位异或；
📌 注意事项：位操作符的 操作数必须为整数；
0x01 按位与 &
📚 定义：按2进制按位与，只有对应的两个二进位都为1时，结果位才为1；（必须都为真，结果才为真）
💬 代码演示：按位与的用法
int main() { int a = 3; int b = 5; int c = a & b; // a和b都为真 printf("%d", c); return 0; }
🚩 运行结果： 1
0x02 按位或
📚 定义：只要对应的两个二进位有一个为1时，结果位就为1；（只要有一个为真，结果就为真）
💬 代码演示：按位或的用法
int main() { int a = 0; int b = 5; int c = a | b; // a和b有一个为真 printf("%d\n", c); return 0; }
🚩 运行结果： 5
int main() { int a = 0; int b = 0; int c = a | b; // a和b都为假 printf("%d\n", c); return 0; }
🚩 运行结果： 0
0x03 按位异或 ^
📚 定义：相同为0，相异为1；（上下相同就为假，不同为真）
💡 巧记：觉得按位异或不好记？ 试着这么记 👇
" 这对恋人是异性恋吗？是回1，不是回0 " 0 1 是， 1 0 是， 1 1 不是， 0 0 不是；
※ 异或：a⊕b = (¬a ∧ b) ∨ (a ∧¬b) 如果a、b两个值不相同，则异或结果为1，反之结果为0；
💬 代码演示：按位异或的用法
int main() { int a = 3; int b = 5; int c = a ^ b; // a和b不同 printf("%d\n", c); return 0; }
🚩 运行结果： 6
int main() { int a = 3; int b = 3; int c = a ^ b; // a和b相同 printf("%d\n", c); return 0; }
🚩 运行结果： 0
0x04 位操作符的应用
📃 面试题：交换两个 int 变量的值，不能使用第三个变量；
（即a=3，b=5，交换之后a=5，b=3）
1. 临时变量法 - 该题禁止了此方法，但是在工作中建议使用该方法；
int main() { int a = 3; int b = 5; printf("交换前: a = %d, b = %d\n", a, b); int tmp = a; // 创建一个临时变量，存放a a = b; // a变为b b = tmp; // b变为原来的a printf("交换后: a = %d, b = %d\n", a, b); return 0; }
🚩 运行结果： 交换前: a = 3, b = 5；交换后：a=5, b=3
2. 加减交换法 - 存在缺陷：可能会溢出（超过整型的存储极限）
int main() { int a = 3; int b = 5; 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; }
🚩 运行结果： 交换前: a = 3, b = 5；交换后：a=5, b=3
🔑 解析：第一步： 3 + 5 = 8，第二步： 8 - 5 = 3，第三步： 8 - 3 = 5，此时，a = 5, b = 3 ；
3. 异或交换法 - 缺点：可读性差，执行效率低下；
int main() { int a = 3; int b = 5; 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; }
🚩 运行结果： 交换前: a = 3, b = 5；交换后：a=5, b=3
🔑 解析：
💬 编写代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数
1. 一般解法 - 模除
int main() { int num = 0; int count = 0; scanf("%d", &num); /* 统计num的补码中有几个1 */ while(num != 0) { if(num % 2 == 1) { count++; } num = num / 2; } printf("%d\n", count); return 0; }
🚩 运行结果： （假设输入3） 2
🔑 解析：
2. 移位操作符 + 按位与 结合的方式解决
💭 思路：
① 利用 for 循环，循环32/64次；
② 每次 if 判断，将 num 右移 i 位的结果与 1 按位与，为真则说明为1，count++；
③ 如果为假，进入下一次循环，最后打印出 count 即可；
int main() { int num = 0; int count = 0; scanf("%d", &num); int i = 0; /* 32位系统，至少循环32次 */ for(i=0; i<32; i++) { if( ((num >> i) & 1) == 1 ) // 如果num右移i位的结果和1按位与，为真 count++; } printf("%d\n", count); return 0; }
🚩 运行结果： （假设输入3） 2
