1、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

下标引用、函数调用和结构成员。

2、算数操作符

+      -       *        /        %



//  7 / 2    ----->3
//  7 % 2    ----->1

//那如果想要打印出小数呢？只需要两端有一个浮点数就会执行浮点数得出发
#include <stdio.h>
int main()
{
    float a = 7 / 2.0;
    printf("%.1f\n",a);          //.1就是保留小数点后一位
    return 0;
}

3、移位操作符（二进制）

<< 左移位符          就是左边丢弃，右边补0。

>> 右移位符

注：移位操作符的操作数只能是整数

移位操作符，移动的是二进制位。

警告：对于移位运算符，不要移动负位数，这个是标准定义的。

3.1、左移位

3.1.1、原码、反码、补码介绍

整数的二进制表示有3种：

• 原码
• 反码
• 补码

正的整数的原码、反码、补码相同。

负的整数的原码、反码、补码是要计算的。

1、比如7的原码、反码、补码：

因为7是正值所以，原码 = 反码 = 补码

7是int类型的，占4个字节，一个字节=8bit，所以：

原码 = 00000000000000000000000000000111

注意：最高位（就是最左边的哪一位）0代表是正数，1代表是负数。

2、-7的原码、反码、补码

• 原码：10000000000000000000000000000111
• 反码：11111111111111111111111111111000（按照原码的最高位不变，其它的取反）
• 补码：11111111111111111111111111111001（反码+1=补码）

整数在内存中存储的是补码。

3.1.2、求a=7，a<<1的值

那么接下来言归正传，既然移位操作符，移动的是二进制，那移动的肯定是存储在内存中的补码。

比如：7，补码是：00000000000000000000000000000111。

那如果进行b= 7 <<1;向左移位，就是左边丢弃，右边补0。

那得到的补码结果就是： 00000000000000000000000000001110

那么此时补码的结果转为十进制就是：8+4+2+0=14

看代码效果：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 7;
    int b = a << 1;
    printf("%d\n", a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;
}

输出：

可见a左移一位，a本身没有变化。

3.1.3、求a=-7，a<<1的值

-7的补码：11111111111111111111111111111001，那根据左移位：左边丢弃，右边补0的原则来推算，可以得到新的补码为：11111111111111111111111111110010。那这时注意，如果想要得到a<<1的值，需要-7的原码，然后转为十进制即可。

所以现在需要反推，新的补码：11111111111111111111111111110010，那么补码-1就是反码，那求出反码（最高位不取反）为：11111111111111111111111111110001，然后在取反得到原码：10000000000000000000000000001110

这个原码转为十进制是：8+4+2+0=14，又因为是a=-7，所以a<<1=-14。

代码验证：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = -7;
    int b = a << 1;
    printf("%d\n", a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;
}

输出：

3.1.4、得出左移位的结论

a=7，那a<<1=14

a=-7，那a<<1=-14

所以左移位有原数*2的效果。

3.2、右移操作符

右移操作符分为两类：

• 算术移位：右边丢弃、左边补原符号位。
• 逻辑移位：右边丢弃，左边补0。

具体的算数移位和逻辑移位是取决于编译器的。UP🐖见过的都是算数移位。

3.2.1、求a=7，a>>1的值

算术移位：右边丢弃、左边补原符号位。

补原符号位就是a<<1，a如果是正数，就补0，a如果是负数就补1。

比如：7的补码：00000000000000000000000000000111，按照：右边丢弃，左边补原符号位。那得到的新补码就是：0000000000000000000000000000011，所以此结果是：2+1=3。

代码验证：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 7;
    int b = a >> 1;
    printf("%d\n", a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;
}

输出：

3.2.2、求a=-7，a<<1的值

7的补码：11111111111111111111111111111001，那根据：右边丢弃，左边补原符号位。那得到的新补码就是：1111111111111111111111111111100（算数移位）或者0111111111111111111111111111100（逻辑移位），那具体是那个移位呢？

VS编译器是算数移位。

分析：-7的新补码：1111111111111111111111111111100，新补码-1=反码=1111111111111111111111111111011，然后取反（最高位不取反）然后得到原码：1000000000000000000000000000100

然后转为十进制结果为：-4。

代码验证：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = -7;
    int b = a >> 1;
    printf("%d\n", a);
    printf("%d\n", b);
    return 0;
}

输出：

4、位操作符

位操作符有：

• & -> 按（2进制）位与
• | -> 按（2进制）位或
• ^ -> 按（2进制）位异或

4.1、&按位与

下面先来看那段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    int b = -5;
    int c = a & b;
    printf("c=%d\n", c);
    return 0;
}

输出：

分析：既然内存中放的是补码，所以我们将3和-5的补码写出来：

//3的原码：00000000000000000000000000000011，因为正数的原码=反码=补码。所以：

//3的补码：00000000000000000000000000000011

//-5的原码：10000000000000000000000000000101，取反：

//-5的反码：11111111111111111111111111111010，根据：反码+1=补码，所以：

//-5的补码：11111111111111111111111111111011

那么现在将3和-5的补码进行按位与。

按位与的规则：只要有0，按位与的结果就是0（两个0按位与也是0），两个全部是1，按位与的结果就是1。

3的补码：00000000000000000000000000000011

-5的补码：11111111111111111111111111111011

按位与后的补码：00000000000000000000000000000011

由于按位与后的补码符号位是0，是正数，正数的补码=反码=原码，所以原码结果为：2+1=3，所以3 & 5 = 3，所以上述代码正确。

4.2、| 按位或

先来看段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    int b = -5;
    int c = a | b;
    printf("c=%d\n", c);
    return 0;
}

输出：

按位或的规则：两个数只有1结果为1，两个数全部是0，结果为0。

下面还是需要补码。

分析：

3的补码： 00000000000000000000000000000011

-5的补码： 11111111111111111111111111111011

得到按位或的补码：11111111111111111111111111111011

由于得到按位或的补码符号位是1，为负数，所以需要-1为反码，然后在取反为原码，然后转为十进制，取值。

按位或的补码-1=反码：11111111111111111111111111111010，

然后反码取反=原码：10000000000000000000000000000101，转化为是十进制为5，又因为符号位为1，所以为负数，所以最终结果为-5。

4.3、^ 按位异或

先来看段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    int b = -5;
    int c = a ^ b;
    printf("c=%d\n", c);
    return 0;
}

输出：

按位异或的规则：相同为0（两个都是0结果为0，两个都是1结果为1），相异为1

分析：

3的补码： 00000000000000000000000000000011

-5的补码： 11111111111111111111111111111011

按位异或后的补码：11111111111111111111111111111000

补码-1=反码：11111111111111111111111111110111

反码取反=原码：10000000000000000000000000001000

转为十进制为8，因为符号位为1，所以结果为负，所以结果是-8。

4.3.1、记着结论：

• a ^ a = 0
• 0 ^ a = a
• a ^ a ^ b = a ^ b ^ a（说明按位异或支持交换律）。

4.3.2、不创建临时变量，交换两个整数的值

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    int b = 5;
    printf("交换前a=%d b=%d\n", a, b);
    a = a ^ b;         //a=3^5
    b = a ^ b;         //b=3^5^5  ---->  b=3
    a = a ^ b;         //a=3^5^3  ---->  a=5
    printf("交换前a=%d b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

输出：

5、赋值操作符

int weight = 100;         //初始化

weight = 200;             //赋值

a = x = y+1;

6、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

在C语言中0代表假，非0代表为真

6.1、！的介绍

#include <stdio.h>
int main()
{
    int flag = 0;           //flag初始化为0，所以flag此时为假
    if (!flag)              //那既然flag为假，那么!flag就为真
        printf("现在为真");
    return 0;
}

6.2、sizeof的使用介绍

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    printf("%d\n", sizeof(a));        //4
    printf("%d\n", sizeof(int));      //4
    printf("%d\n", sizeof a);         //因为size是个操作符，所以不带()也可以使用   输出：4

    return 0;
}

当然sizeof也可以统计数组的类型大小

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {0};
    printf("%d\n", sizeof(arr));            //40
    printf("%d\n", sizeof(arr[0]));        //4，
    printf("%d\n", sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));       //计算数组中元素的个数的方法
    return 0;
}

6.3、--、++的使用

这里只说明一个++即可，--的使用同理

1、先说后置++，eg：a++，后置++遵循一个原则：先使用，后++

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int b = a++;           //先使用，后++，也就是先 int b = a,然后在a = a+1
    printf("%d\n", b);
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

输出：
    10
    11

2、前置++，eg：++a。前置++遵循一个原则：先++，后使用

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int b = ++a;           //先++，后使用，也就是先 a = a+1,然后在int b = a
    printf("%d\n", b);
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

输出：
    11
    11

常规的操作就不说了，下面来看这个代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    printf("%d\n", a--); //a--是个表达式，先使用，后--，先使用那表达式结果就为10.
    printf("%d\n", a);  //后--，a=9
    return 0;
}

输出：

还有这个代码也是一样的道理：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    test(a--);         //这里传参的值也是10
    return 0;
}

在C语言中，for循环中i++，++i效果都是一样的。但在C++中就不一样了。

6.4、强制类型转换

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = (int)3.14;
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

输出：
    3

6.5、~ 二进制按位取反

先来看段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    printf("%d\n", ~a);
    return 0;
}

输出：

~是按二进制取反，那肯定是对一个数的补码进行取反。

3是个整数，所以：原码=反码=补码：00000000000000000000000000000011

那么~a就是对补码取反得到新补码：11111111111111111111111111111100

注意：这里取反之后，符号位就变成1了，也就意味着是负数了，

然后在求~a的值，新补码-1=反码：11111111111111111111111111111011，

反码取反=原码：1000000000000000000000000000100

转为十进制就是4，又因为符号位位1，所以最终结果为-4。

6.6、* 解引用操作符

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int* p = &a;
    *p = 20;        //*对p解引用，通过p里面存储的地址，找到它所指向的对象。
    printf("%d\n", a);
    return 0; 
}

7、关系操作符

>       >=      <      <=     !=

7.1、关于字符串比较

#include <stdio.h>
int main()
{
    if ("abc" == "abcdef") //这样比较不是字符串内容，而是字符串的首字符地址。
    {
        ;
    }
    return 0; 
}

//字符串比较内容需要使用库函数：strcmp()

8、逻辑操作符

&&             逻辑与（并且）

||             逻辑或（或者）

8.1、这里有个重要的规则，如下：

如果：

• a && b，如果a为假，则b不在执行。
• a || b，如果a为真，则b也不在执行。

这个用于判断真假。a && b为真结果为1，a && b为假结果为0。如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    int b = 5; 
    int c = a && b;           //c=1，1为真
    printf("%d\n", c);
    return 0; 
}

输出：

8.2、一道360面试题

如果：表达式1 && 表达式2，如果表达式1 为假，那么表达式2无论为真还是为假，表达式2就不会在算了。

如下代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
    i = a++ && ++b && d++;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
    return 0; 
}

输出：

分析：因为a=0，a++之后，先使用，后++，所以a++表达式的结果为0，然后a后++所以最终a的值为1，既然a++表达式结果为0，所以&&前面的为假，所以后面的++b就不再运行了，所以b的值不变，b=2。由于a++为0，那么在第二个&&之前都是假，因此后面的d++也不在执行，所以d的值也没有发生改变，d=4，所以最终结果为1 2 3 4。（c=3从头就每改变）。

8.2.2、题型改编（1），提问：如果修改为a=1？

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0, a = 1, b = 2, c = 3, d = 4;
    i = a++ && ++b && d++;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
    return 0; 
}

输出：

8.2.3、题型改编（2）：吧&&变为||，结果为？

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0, a = 1, b = 2, c = 3, d = 4;
    i = a++ || ++b || d++;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
    return 0; 
}

输出：

分析：由于a || b，a为真在，则b在不执行。a++这个表达式的结果为1，为真，然后后++，所以a=2，因为 a++这个表达式的结果为1所以第一个||后面的++b，不在执行，所以b=2。所以整个a++ || ++b为真，所以d++不在执行，所以d=4。最终结果为：2 2 3 4。

9、条件操作符

exp1?exp2:exp3

exp1 ? exp2 : exp3
 真     算     不算      那么整个表达式的结果就是exp2表达式的结果
 假    不算     算       那么整个表达式的结果就是exp3表达式的结果

代码示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    int r = a > b ? a : b;      //比较最大值
    printf("%d\n", r);
    return 0;
}

输出：
    20

10、逗号表达式

exp1,exp2,exp3,...expN

逗号表达式就是用逗号隔开的一串表达式。

逗号表达式的特点是：从左向右依次计算，整个表达式的结果是最后一个表达式的结果。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    int c = 0;
    int d =(c = a - 2, a = b + c, c - 3);    //最后一个表达式c-3=5，所以最终输出结果5
    printf("%d\n", d);
    return 0;
}

输出：
    5

11、下标引用、函数调用和结构体调用

11.1、下标引用

arr[9]，[]是操作符，arr 和 9是操作数。也就是说[]它的两个操作数是arr 和 9。

其实在写数组引用时，我们即可以这样写：arr[7]，又可以这样写7[arr]。所以这就更说明了[]是个操作符。

其实arr[7]就是 *(arr+7)的解引用：

其实arr[7] ---> (arr+7)---> (7+arr)--->7[arr]。

arr是数组首元素地址

arr+7就是跳过7个元素，指向第8个元素。

*(arr+7)就是第八个元素。

11.2、函数调用操作符--->()

Add(a,b)：

• ()是操作符
• 操作数：Add,a,b。

11.3、结构体调用---> . ->

代码如下：

#include <stdio.h>

struct Stu
{
    char name [20];
    int age;
    char sex[5];
    char id[15];
};

void print(struct Stu* ps)
{
    //形式：结构体对象.结构体成员变量
    printf("%s %d %s %d\n", (*ps).name, (*ps).age, (*ps).sex, (*ps->id));
    printf("%s %d %s %d\n", ps->name, ps->age, ps->sex, ps->id);
    //形式：结构体指针->结构体成员
    //这两者所产生的效果一样。
}

int main()
{
    struct Stu S = 
    {
        "zhangsan",17,"nan","123456789"
    };
    print(&S);
    return 0;
}

就类比前面说到的指针变量那一节，道理一样。

11.4、关于结构体的简单总结

当使用此结构体时：有两种方法，这两种方法是等效的

• 结构体对象.结构体成员变量，eg：（*ps).name
• 结构体指针->结构体成员，eg：ps->name

ps->name等价于（*ps).name。

12、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它类型。

12.1、隐式类型转换

所谓的隐式类型转换，就是偷偷的类型转换，我们并不会感知到这个转换的动作，就已经转换完毕了。

注意：上面我们说了一句话：有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其它类型。

怎么理解这句话呢？

这里引入一个概念：整型提升：

C的整型算术运算总是至少以缺省（默认）整型类型的精度进行的。

为了获得这个精度，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。这种转换为整型提升。

整型提升的意义：

​ 表达式的整型运算要在CPU的相应运算器内执行，CPU内整形运算器（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比特字节直接先相加运算（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，都必须先转为int或unsigned int，然后在送入CPU中去执行运算。

大致意思如下，后面会详细分析过程。

//实例1
char a b c;
...
a = b + c;

在运算中，b和c的值被提升为普通整形，然后再执行加法运算。

加法运算完成之后，结果将被截断，然后存储在a中。

那既然知道了什么是整型提升。那我们如何进行整体提升呢？

整型提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的。

//负数的整型提升
char c1 = -1;
变量c1的二进制位（补码）中只有8个比特位：
11111111
因为char为有符号的char，（有符号的char可以理解为是char类型的整数变量具有正负）
所以整型提升的时候，高位补充符号位，即为1。
所以提升后的结果是：11111111111111111111111111111111


//正数的整型提升
char c2 = 1;
变量c1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，（有符号的char可以理解为是char类型的整数变量具有正负）
所以整型提升的时候，高位补充符号位，即为0。
所以提升后的结果是：00000000000000000000000000000001

详解一下这个负数整型提升，char c1 = -1;首先c1是char类型的，应该先整型提升，整型int是4个字节，1字节=8bit，所以4个字节=32bit，所以整型提升后的原码是：1000000000000000000000001，之后取反得到反码：11111111111111111111111111111110，之后+1，得到补码：11111111111111111111111111111111。

然后截断：11111111。

举个例子，比如：

#include <stdio.h>
int main()
{
    char a = 5;
    char b = 126;
    char c = a + b;
    printf("%d\n", c);
    return 0; 
}

输出：

思考一下：为什么这里的结果是-125呢？其实这就和整型提升有关！！！

分析：

首先正常的5的int类型的十进制补码为：00000000000000000000000000000101，但由于5现在是char类型的，所以，我们应该截断char是一个字节=8bit，所以直接后8位：00000101。注意：这的最左边的一位仍是符号位，0代表正数，1代表负数。这里5是正数，所以为：00000101。

同理，正常的126的int类型的十进制补码为：00000000000000000000000001111110，然后截断为：01111110。

然后此时程序来到：char c = a + b; 这里我们可以发现：a+b，都是char类型的数据，是达不到int类型的，所以需要整型提升。

那就按照上面说到的规则进行整型提升：char类型的需要提升到int类型的，且char是有符号char，需要补24个bit，这补的24个bit，是补0还是补1呢？这需要看符号位。比如：char类型5的补码为：00000101，符号位是0，所以前面的24bit位全部补0，所以整型提升后就是：00000000000000000000000000000101。

（如果是无符号char，就不用考虑了，直接补0即可。）

同理：char类型的126的补码为：01111110，整型提升后就为：00000000000000000000000001111110。

好了，至此为止，整型提升结束，

现在使用它们开始运算：

• 00000000000000000000000000000101 ---> 5
• 00000000000000000000000001111110 ---> 126
• 00000000000000000000000010000011 ---> 相加的到后的结果

同理上面相加得到的结果是int类型的c的大小，但是现在c是char类型的，所以需要再次截断，直接后8bit位：得到：

• 10000011 --->得到char类型的c，

然后走到打印printf("%d\n", c);这一步，由于是以%d的形式打印，所以c还需要整型提升，由于c的符号位是1，所以c、整型提升后的结果为：11111111111111111111111110000011。但是这是还不能出结果，因为这里存储的只是补码，由于符号位是1，为负数。所以我们需要 补码-1=反码：11111111111111111111111110000010，然后在取反=原码：1000000000000000000000001111101，最后在转为十进制，值为：125，又因为符号位是1，所以是负数，最终结果就是：-125。

这就是一个非int类型的数据，运算过程。

12.2、算术转换

ok。上面我们我们介绍了，小于整型类型（int）的数据在进行运算时，需要进行整形提升。那我们也许会问了，那要是数据类型超过了整型呢？那如何工作呢？这个时候就需要提到算数转换了。

算数转换针对的是整型及整形以上的类型。

算术转换：如果某个操作符的各个操作数属于不同类型，那么除非其中一个操作数转换化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数转换。

什么意思呢？简单来说就是：如果是两个不同类型的数据进行运算，其中一个类型要转换为另一个类型，比如：long 和int的数据进行运算，需要int类型的转为long类型，才能运算。

而究竟是int转换未long，还是long转换为int呢？这里有个规则：由低转高。也就是说long和int在一起，需要int转换为long类型的。

long double

double

long int

unsigned int     int   //这里unsigned int的范围高，所以进行算数转换需要将int转为unsigned int。

12.3、操作符的属性

复杂表达式的求值有三个影响的因素。

• 操作符的优先级
• 操作符的结合性
• 是否控制求值顺序

两个相邻的操作符先执行那个？取决于它们的优先级，如果两者的优先级相同，取决于他们的结合性。

比如：

#include <stdio.h>
int main()
{
    2 + 3 * 4 + 5;
    return 0; 
}

比如：2+34+5，肯定是\优先级高，所以先算乘法，然后算加法，但是有两个加法，这时候优先级一样就需要看符号的结合性。加法是从左向右的，所以先算2+...，再算+5...。

但是就算确定了优先级，结合性，依然在运算中会出现问题，我们要做的就是吧自己的代码书写简单，不要太复杂。

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。