10. 操作符
算数操作符
+ - * / %
算数操作符中的+ - *和平常运算方法相似,我们在这边重点介绍 / 和 %运算符
/ 操作符
为了让我们的讲解更加具有针对性,我们分正数和负数两部分进行讲解:
/ 操作符对正数
#include<stdio.h> int main() { int a = 7 / 2; printf("%d\n", a);//3 }
分析:对于上方代码当我们用平时的逻辑,那么这个答案应该是3.5,可在程序中编译运行,结果是 3,我们不禁产生疑惑是不是因为你打印的结果是整形的缘故,其实本身结果还是3.5呢?让我们用代码验证:
#include<stdio.h> int main() { float f = 7 / 2; printf("%f\n",f);//3.000000 }
可当我们再次进行编译运行时,结果是3.000000,因此我们可以得出结论:
除号两端的操作数如果都是整数,执行的是整数除法,至少有一个操作数是浮点数,执行的才是浮点数的除法!!!
对于正数是这样进行运算的,那么负数呢?
/ 操作符对负数
1. #include<stdio.h> 2. int main() 3. { 4. int i = -2.9; 5. int j = 2.9; 6. printf("%d\n",j);//-2 7. printf("%d\n",j);//2 8. return 0; 9. }
对于负数运算,我们打印 j 的值,结果为 -2 ,和正数运算规律相似,我们可以看出它们运算都是向0取整的,那么如何理解呢?对于取整,当正负数进行运算时,并不会出现四舍五入的情况,无论正数负数都是向0方向取整!(-2.9向零取整得到2)
如下图所示:
小科普
在C语言中,是不是只有一种取整方式?如果有它们分别是怎么实现的?接下来我们来一一了解:
trunc - 取整函数
1. #include<math.h> 2. int main() 3. { 4. printf("%d\n",(int)trunc(-2.9));//-2 5. printf("%d\n",(int)trunc(2.9));//2 6. }
Tips:由于trunc函数默认接收的返回值为%f,但是我们这边想输出的是整数所以强制类型转化成int类型。
floor - 地板取整
#include<stdio.h> #include<math.h> int main() { printf("%.lf\n",floor(-2.9));//-3 printf("%.lf\n",floor(-2.1));//-3 printf("%.lf\n",floor(2.9));//2 printf("%.lf\n",floor(2.1));//2 }
因为其取整方式和函数名,我们称它为地板取整,什么意思呢,我们编译结果发现负数-2.9的值变成了-3,对于正数2.9的值变成了2。
我们可以观察到无论是正数还是负数,在用floor函数进行取整的时候都是变小,我们观察其本质可以总结为-∞取整,如下图所示:
ceil - +∞取整
#include<stdio.h> int main() { printf("%.lf\n",ceil(-2.9));//-2 printf("%.lf\n",ceil(-2.1));//-2 printf("%.lf\n",ceil(2.9));//3 printf("%.lf\n",ceil(2.1));//3 }
当我们编译运行程序,可以观察到负数-2.9变为-2,-2.1变为-2,正数2.9变为3,2.1变为3。
我们可以观察到ceil函数的取整,结果都会在原来的基础上变大一个整数位,我们总结出该取整方式为+∞取整,如下图所示:
round - 四舍五入取整
是的你没有看错,与我们平常思维方式相同的四舍五入取整来了,上代码:
#include<math.h> int main() { printf("%.lf\n",round(-2.9));//-3 printf("%.lf\n",round(-2.1));//-2 printf("%.lf\n",round(2.9));//3 printf("%.lf\n",round(2.1));//2 }
对于这种取整方式,没什么好说的,就是按照我们平时的思路来,例如当值2.9时,值为3,
当值为2.1时,值为2。在当前情况下,凡取整的值大于等于2.5,得出的结果都会变为3。
% 操作符
概念:如果a和d是两个自然数,d非零,可以证明存在两个唯一的整数 q 和 r,满足 a = q*d + r 且0 ≤ r < d。其中,q 被称为商,r 被称为余数。
对于此部分我们依旧是从正数和负数两方面进行剖析:
% 操作符对正数
#include<stdio.h> int main() { int a = 10; int d = 3; printf("%d\n",a%d);//1 //因为:a=10,d=3,q=3,r=1 0<=r<d(3) //所以:a=q*d+3 -> 10=3*3+1 return 0; } -
代码:基于概念,我们可以理解当前代码的意思(详情见注释)。但我们还有另一种理解方式:% 操作符,关注的是除法后的余数,例如代码中的10%3,我们也可以理解为商3余1,相对于概念,这种方式更加容易接受一些。
Warning:操作符两端的操作数必须是整数!!!
% 操作符对负数
1. int main() 2. { 3. int a = - 10; 4. int d= 3; 5. printf("%d\n",a%d);//-1 6. }
很显然,结果不满足定义中的0<=r<d,故后来就有了一个修订版的定义:
如果a和d是两个自然数,d非零,可以证明存在两个唯一的整数 q 和 r,满足 a = q*d + r , q 为整数,且0 ≤ |r| < |d|。其中,q 被称为商,r 被称为余数。
根据定义,这里的结果也能解释了,即-10 = (-3)*3+(-1)。
在C语言中,%本质为取余,余数的大小,本质取决于商q的,而商都取决于除法运算的取整规则。
在对于正数的取余和取模在C语言中是相同的,我们发现对于向0取整和向-∞的取整在正数上是同向的,但是对于负数上就完全不同了,因此我们平时遇到的大多都是整数取模,并没有做太多解释。
移位操作符
>> <<(以后讲解)
位操作符
& ^(以后讲解)
赋值操作符
= += -= *= /= &= ^= |= >>=
由于赋值操作符便于理解,我们挑两个讲一下(详情见注释):
1. int main() 2. { 3. int a = 10;//创建变量,并初始化 4. a = 20;//赋值 5. a = a+5//等价于 a+=5 6. a = a-5//等价于 a-=5 7. }
单目操作符
! 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
我们常见的操作符比如+都有两个操作数,表示为左操作数+右操作数,这种操作符叫做双目操作符。
单目操作符其实就是只有一个操作数的。
在这里,对于!,-,+等操作符都便于理解,而对于&和*我打算之后在指针部分讲解,这里我们着重讲一下--,和++操作符(详情见注释):
#include<stdio.h> int main() { int a = 10; int b = ++a;//前置++,先++后使用 //a=a+1,b=a printf("a=%d b=%d\n",a,b);//11 11 --------------------------------- int a = 10; int b = a++;//后置++,先使用,后++ //b=a,a=a+1 printf("a=%d b=%d\n",a,b);//11 10 --------------------------------- int a = 10; int b = --a;//前置--,先--后使用 //a=a-1,b=a printf("a=%d b=%d\n",a,b);//9 9 --------------------------------- int a = 10; int b = a--;//后置--,先使用,后-- //b=a,a=a-1 printf("a=%d b=%d\n",a,b);//10 9 }
关系操作符
> >= < <= !=(不相等) ==(相等)
前几个操作符,也就是对应的大于,大于等于,小于,小于等于等比较关系的操作符,这里我们讲一下后两个操作符。
例1
int main() { int a = 3; int b = 3; if(a!=b) { printf("hehe\n"); } if(a==b) { printf("haha\n"); } //结果为hehe }
运行结果如下:
观察代码,很简单,判断a和b是否相等,如果相等则输出haha,若不相等输出hehe,因为c此处a和b都等于3,所以打印结果为hehe。
例2
#include<stdio.h> int main() { char arr1[] = "abcdef"; char arr2[] = "abcdef"; if(arr1==arr2) { printf("==\n"); } else { printf("!=\n"); } }
我们知道用==和!=可以判断是否相等,那么对于字符串呢?他们是否相等,当我们编译后,发现它们是不相等的!因为arr1和arr2是字符串首元素地址,开辟的空间不同,所以地址当然不同,如果要比较两个字符串的大小可以用strcmp函数,接下来看修改后的代码:
#include<stdio.h> #include<string.h> int main() { char arr1[] = "abcdef"; char arr2[] = "abcdef"; if(strcmp(arr1,arr2)==0) { printf("==\n"); } else { printf("!=\n"); } }
再次运行:
对于strcmp这个函数使用时需要应用头文件#include<string.h>,如果返回的值为0,则两个字符串相等。
逻辑操作符
&& - 逻辑与 - 并且 || - 逻辑或 - 或者
int main() { int a= 3; int b = 0; int c = a && b; printf("%d\n",c);//真为1,假为0 if(a&&b) { printf("hehe\n"); } if(a||b) { printf("haha\n); } }
运行得:
分析:&&的返回值是这样规定的,如果两个数都为真,则值为1,反之则为0。
对于本代码由于a&&b为0,故不打印hehe,||的值是有一个为真则为真,值为1,反之为0。
这里由于a||b为真,所以打印haha。
条件操作符
exp1?exp2:exp3
#include<stdio.h> int main() { int a = 10; int b = 0; b = (a>5?3:-3); printf("%d\n",b);//3 return 0; }
分析:条件操作符使用时先判断表达式1,如果表达式1结果为真,则输出第一个值,否则为第二个值,改题中因为a>10,所以打印结果为3。当然,这段代码也可以用if else语句来表示:
#include<stdio.h> int main() { int a = 10; int b = 0; if(a>5) { b=3; } else { b=-3; } printf("%d\n", b); }
逗号表达式
exp1, exp2, exp3, …expN
#include<stdio.h> int main() { int a=3; int b=5; int c=0; int d= (a+=2,b=b-c+a,c=a+b); // a=5 b=10 c=5+10 printf("%d\n",d); }
分析:对于逗号表达式其特点为从左往右依次计算,整个表达式的结果是最后一个表达式的结果,因此在代码中d的值也就是15。
下标引用、函数调用和结构成员
[] () . ->
对于这类操作符我们讲解一下[ ]操作符:
1. #include<stdio.h> 2. int main() 3. { 4. int arr[10] = {0}; 5. arr[4]=5; 6. return 0; 7. }
分析:对于上述代码就是引用下标4,将arr[4]的位置上赋值5。
和一些操作符相同,[ ]也有两个操作数,例如arr 和 4是两个操作数,对于这个代码写成4[arr]也可以,但是这种写法不仅让人难以理解,而且比较挫,我们可千万不要写出这样的代码!!!