C语言之操作符详解(一)

简介: C语言之操作符详解

本章重点

1. 各种操作符的介绍

2. 表达式求值

给大家提到一些操作符,下面我们来给大家详细介绍

首先看算术操作符,其他几个都没什么可讲的我们来重点看一下/(除法)

整数除法(除号的两端都是整数)

浮点数除法(除号的两端只要有一个小数就执行小数除法),我们依然用我们的VS2019给大家进行演示

整数除法(7  /  2)无法打印3.5,改成double类型也是不能的

那么如果我们想要得到小数呢,我们看代码

我们根据浮点数除法概念,除号两边只需一个小数就打印小数

这里强调一点:在除法中,除数不可以为0

接着我们来看%算术运算符

%---得到的是整除后的余数

画重点

这里需注意的是%取模操作符的两个操作数必须都是整数,如果大家不相信,我们来看代码验证一下

接下来我们看移位操作符

注意:这里移动的是二进制

在我们最开始接触计算机的时候,计算机能够处理的是二进制的信息

比如15--10进制数,需将其转化为计算机能够识别的二进制序列

下面我们来看代码

整数的二进制表示形式有三种:原码,反码,补码

1.正整数的原码,反码,补码都是相同的

2.负整数的原码,反码,补码是需要通过计算得到的

首先不管是正整数还是负整数,都可以写出二进制原码

1.根据正负直接写出的二进制序列就是原码

例如

15的二进制序列是1111,有的同学不理解,这里给大家解释一下,二进制每一位都是有自己的权重的,10进制每一位也都是有自己的权重的,例如十进制数123,下面给大家画图讲解

十进制大家如果清楚了那我们的二进制的,还是用15的例子,大家看图

加起来正好等于15

在举个例子,大家尝试着自己去动手操作一下,比如24的二进制序列是多少,大家先自己操作一下,再看我给大家的答案

1个整型是4个字节=32个比特位,用15这个例子,那么15的二进制序列就为00000000000000000000000000001111,注意最前面的那个0是符号位,符号位为0表示整数,符号位位1表示负数

-15的二进制序列就是把符号位改为1即可

我们再来看代码,我在代码后面给大家详细注释了每一步的意思,希望大家能看懂

正整数的原码,反码,补码都是相同的

负整数的原码,反码,补码是需要计算的

这里给大家详细讲解一下负整数的原码,反码,补码的计算

负整数的反码(原码符号位不变,其他位按位取反得到反码)

负整数的补码(负整数的反码+1得到补码)

希望大家能理解

另外大家特别注意,整数在内存中的存储存储的是补码计算的时候也是使用补码计算的,这个知识在我们数据在内存中的存储这两个博客中会用到,大家可在此多停留一会儿思考一下

现在给大家讲解一下左移和右移运算符

右移:

算术右移(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)

C语言本身没有明确规定到底是算术右移还是逻辑右移,一般编译器上采用的是算术右移

我们现在来看例子

画个图给大家理解一下

按照我上面给大家的讲解理解起来就比较容易

这里就稍微复杂一点了,前面我们说整数在内存中的存储是补码,计算时也是使用补码进行计算的

下图代码就是一个很好的例子,利用a的补码进行计算求出b的原码,这是我反着来,补码-1得到反码,然后符号位不变,其他位按位取反得到b的原码,希望大家能够理解

那么左移呢???看下图

注意,一再强调,计算时是利用补码进行计算的,大家务必注意并且移位操作符中的操作数只适用于正整数,比如a>>-1就不可取(标准未定义行为),希望大家能够理解

下一个知识点

给大家上代码来理解

&---对应二进制位有0则为0,两个同时为1,才是1

这里再次强调,计算时是用的补码,整数的原码,反码,补码相同,所以c(原码等于补码)的值为3

|---按(2进制)位或 - 对应的二进制位有1则为1,两个同时为0才是0

^----按二进制位异或 -对应的二进制位相同为0,相异为1

这里再教大家一个知识,我们脑袋中常规的C语言交换两个数的方法是定义一个中间变量进行交换,今天教给大家一个新方法,大家理解即可,我们看代码

这里需要给大家讲解一下异或操作符的规则

根据前面异或的规则大家再看我给大家的代码讲解和注释 ,上半部分代码是计算

下半部分代码是举例解释

给大家再画个图以便大家理解

这种方法很难想,同学们尝试着理解一下,不用一定掌握



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