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
- 逗号操作符
- 逗号表达式
- 下标引用函数调用和结构成员
算术操作符
- +
- -
- *
- /
- %
注意:
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.%操作数的两个操作数必须是整数,返回的是整除之后的余数.
移位操作符
- <<左移操作符
- >>右移操作符
- 注:移位操作符的操作数只能是整数.
左移操作符
移位规则:左边抛弃,右边补0
右移操作符
移位规则:
首先右移运算分两种:
1.逻辑移位:左边用0填充,右边丢弃
2.算术移位:左边用原该值的符号位填充,右边丢弃.
警告:
对于移位运算符,不要移动负数位,这个是标准未定义的.
例如:
1. int num = -1; 2. num>>-1;//error
位操作符
位操作符有:
- & //按位与
- | //按位或
- ^ //按位异或
注:他们的操作数必须是整数
赋值操作符
赋值操作符
赋值操作符是一个很棒的操作符，他可以让你得到一个你之前不满意的值。也就是你可以给自己重新赋值。
int weight = 120;//体重 weight = 89;//不满意就赋值 double salary = 10000.0; salary = 20000.0;//使用赋值操作符赋值。 赋值操作符可以连续使用，比如： int a = 10; int x = 0; int y = 20; a = x = y+1;//连续赋值 这样的代码感觉怎么样？ 那同样的语义，你看看： x = y+1; a = x; 这样的写法是不是更加清晰爽朗而且易于调试。所以我们并不推荐连续赋值！
复合赋值符
- +=
- -=
- *=
- /=
- %=
- >>=
- <<=
- &=
- |=
- ^=
这些运算符都可以写成复合的效果。
比如：
int x = 10; x = x+10; x += 10;//复合赋值 //其他运算符一样的道理。这样写更加简洁。
单目操作符
单目操作符介绍
- ! 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
sizeof和数组
#include <stdio.h> void test1(int arr[]) { printf("%d\n", sizeof(arr));//(2) } void test2(char ch[]) { printf("%d\n", sizeof(ch));//(4) } int main() { int arr[10] = { 0 }; char ch[10] = { 0 }; printf("%d\n", sizeof(arr));//(1) printf("%d\n", sizeof(ch));//(3) test1(arr); test2(ch); return 0; }
下面是输出结果：
代码分析：
40是整个数组所有元素的大小，数组arr总共是有10个整型元素，所以数组所占字节数是10*4 = 40个字节.同理，10是因为ch数组总共有10个字节型元素，所以数组所占的字节数是10*1 = 10个字节。根据前面所学的知识，arr和ch都是数组名，类型均为指针类型，而指针所占的字节大小只于我们配置的管理器有关，此处是选择的X86，即32位，而每8位是一个字节，所以是有4个字节
//++和--运算符 //前置++和-- #include <stdio.h> int main() { int a = 10; int x = ++a; //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。 int y = --a; //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; return 0; } //后置++和-- #include <stdio.h> int main() { int a = 10; int x = a++; //先对a先使用，再增加，这样x的值是10；之后a变成11； int y = a--; //先对a先使用，再自减，这样y的值是11；之后a变成10； return 0; }
关系操作符
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== 和=不小心写错，导致的错误。前者是关系运算符，而后者是赋值运算符。
逻辑操作符
逻辑操作符有哪些：
- && 逻辑与
- || 逻辑或
区分逻辑与和按位与
区分逻辑或和按位或
1&2----->0
1&&2---->1
1|2----->3
1||2---->1
条件操作符
exp1 ? exp2 : exp3
temp = (x>y?x:y) //取x和y中的较大值，并将较大值赋值给temp
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。
练习：
1. int a = 1; 2. int b = 2; 3. int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);//逗号表达式
首先执行a>b，对程序没有任何的影响，然后执行a = b+10,执行后a的值变为12，然后是a，程序依旧没有任何影响，然后是b = a + 1,执行后b的值为13，因为前面a的值已经变为12了，所以12+1就变为13了，此时c的值等于最后这个表达式的值，即13，即程序运行后，a的值为12，b的值为13，c也是13。
程序相应的进行输出后也验证了我们的计算！
在做逗号表达式的题目时需要注意一点，一般只有赋值运算才会改变变量的值！其它操作一般不会引起变量的值的改变。
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
1. int arr[10];//创建数组 2. arr[9] = 10;//实用下标引用操作符。 3. [ ]的两个操作数是arr和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。\
#include <stdio.h> void test1() { printf("hehe\n"); } void test2(const char* str) { printf("%s\n", str); } int main() { test1(); //实用（）作为函数调用操作符。 test2("hello bit.");//实用（）作为函数调用操作符。 return 0; }
访问一个结构的成员
- . 结构体.成员名
- -> 结构体指针->成员名
#include <stdio.h> struct Stu { char name[10]; int age; char sex[5]; double score; }; void set_age1(struct Stu stu) { stu.age = 18; } void set_age2(struct Stu* pStu) { pStu->age = 18;//结构成员访问 } int main() { struct Stu stu; struct Stu* pStu = &stu;//结构成员访问 stu.age = 20;//结构成员访问 set_age1(stu); pStu->age = 20;//结构成员访问 set_age2(pStu); return 0; }
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。
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
为了获取这个精度,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:
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或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。
1. //实例1 2. char a,b,c; 3. ... 4. 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
整形提升的例子:
//实例1 int main() { char a = 0xb6; short b = 0xb600; int c = 0xb6000000; if (a == 0xb6) printf("a"); if (b == 0xb600) printf("b"); if (c == 0xb6000000) printf("c"); return 0; }
实例1中的a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升 a,b整形提升之后,变成了负数,所以表达式 a==0xb6 , b==0xb600 的结果是假,但是c不发生整形提升,则表 达式 c==0xb6000000 的结果是真.
所以程序输出的结果是:
//实例2 int main() { char c = 1; printf("%u\n", sizeof(c)); printf("%u\n", sizeof(+c)); printf("%u\n", sizeof(-c)); return 0; }
实例2中的,c只要参与表达式运算,就会发生整形提升,表达式 +c ,就会发生提升,所以 sizeof(+c) 是4个字节
表达式 -c 也会发生整形提升,所以 sizeof(-c) 是4个字节,但是 sizeof(c) ,就是1个字节
所以程序的输出结果是：
不过要注意一个特殊情况：
即在变量的前面进行！运算后用sizeof对其求大小时并没有发生改变！
算术转换
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一个操作数的类型后执行运算
警告:但是算术转换要合理,要不然就会有一些潜在问题.
float f = 3.14; int num = f;//隐式转换，会有精度丢失
操作符的属性
复杂表达式的求值有三个影响因素:
1.操作符的优先级
2.操作符的结核性
3.是否控制求值顺序
两个相邻的操作符先执行哪个?
取决于它们的优先级,如果两者的优先级相同,取决于它们的结合性.
操作符优先级
表达式1
a*b+c*d+e*f
注:代码1在计算的时候,由于比+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
所以表达式的计算机顺序就可能是:
a*b c*d a*b+c*d e*f a*b+c*d+e*f 或者: a*b c*d e*f a*b+c*d a*b+c*d+e*f
表达式2
C + --C;
注:同上,操作符的优先级只能决定自减--的运算在+的运算的前面,但是我们并没有办法得知,+操作符的左操作符的左操作数的获取在右操作数之前还是之后求值,所以结果是不可预测的,是有歧义的.
//代码3-非法表达式 int main() { int i=10; i=i-- - --i*(i=-3)*i++ + ++i; printf("i=%d\n",i); return 0; }
表达式3属于非法表达式程序,在不同编译器测试结果不同.
//代码4 #include<stdio.h> int main() { int i=1; int ret=(++i)+(++i)+(++i); printf("%d\n",ret); printf("%d\n",i); return 0; }
Linux环境下结果:
VS环境下结果:
看看同样的代码产生了不同的结果,这是为什么?
简单看一下汇编代码,就可以分析清楚
这段代码中的第一个+在执行的时候,第三个++是否执行,这个是不确定的,因为依靠操作符的优先级和结合性是无法决定第一个+和第三个前置++的先后顺序/
总结: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.
