【c语言】-- 操作符汇总(万字详解)

简介: 【c语言】-- 操作符汇总(万字详解)

📕博主介绍:目前大一正在学习c语言,数据结构,计算机网络

c语言学习,是为了更好的学习其他的编程语言,C语言是母体语言,是人机交互接近底层的桥梁。

本章来学习操作符。

让我们开启c语言学习之旅吧

温馨提示:这篇文章干货非常多,感兴趣小伙伴一定要认真看完哦,越到后面越精彩。



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,逗号表达式,下标引用.函数调用和结构成员

本章就是围绕这些操作符来展开讲解。

2.算术操作符

+        -        *        /        %

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. % 操作符的两个操作数必须为整数。返回的是整除之后的余数。

例如:

注意:想要得到浮点数,两个操作数必须有一个为浮点数

 3.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。

移位操作符移动的是二进制(如果是负整数移动的是补码)

补码的详细讲解请看这篇文章:http://t.csdn.cn/GQF16

3.1右移操作符

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 15;
  int b = a >> 1;
  return 0;
}

整个移位的操作是怎样完成的呢?结果又是怎样的呢?

请看图分析

移动规则:

首先右移运算分两种:

1.逻辑移位

  左边用零填充,右边丢弃

2.算术移位

  左边用该值的符号位填充,右边丢弃

注:在c语言中没有明确规定是采用算术右移还是逻辑右移,一般编译器上采用的是算术右移

上面这个问题是不能说明是算术右移还是逻辑右移

算术右移VS逻辑右移

3.2左移操作符

移动规则:左边丢弃,右边补0

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:

int num = 10;
num>>-1;//error

4.位操作符

位操作符

&   按位与

|     按位或

^    按位异或

注:他们的操作数必须是整数。


4.1按位与

规则:对应的二进制位有0为0,两个同时为1则为1

程序分析

 


4.2按位或

  规则:对应的二进制位有1则为1,两个同时为0才是0

程序分析


4.3 按位异或

  规则:对应的二进制位相同为0,相异为1

程序分析


来一道变态的面试题

不能创建临时变量(第三个变量),实现两个数的交换。

#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
printf("a = %d b = %d\n", a, b);
return 0;
}

分享一下我的理解方法吧

在这个过程中他是没有进位的,所以根本不会产生数据溢出

5.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。

符合赋值符

+=         -=         *=         /=         %=         >>=         <<=         &=         |=         ^=

这些操作符该怎么用呢?

比如:

int x=10;
x=x+10;
可以写成
x+=10;

其他的运算符也是一样的道理,可以这样写更加简洁

6.单目操作符

6.1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

单目操作符只有一个操作数。

注:sizeof不是函数,是一个操作符,是用来计算创建类型变量的大小,单位是字节。

 6.2详细介绍,前置(+ +,- -), 后置(+ +,- -)

这两个操作符在我们的程序中应用非常多,也非常容易出错。

我们用几个例子来介绍这两操作符

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 1;
  int b = a++;   //计算规则:b=a,a=a+1
  printf("a=%d b=%d", a, b);
  return 0;
}

运行结果:a=2,b=1;

注:后置++,先使用,后++(后置- -同理)

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 1;
  int b = ++a;   //计算规则:a=a+1,b=a
  printf("a=%d b=%d", a, b);
  return 0;
}

运行结果:a=2,b=2;

注:前置++,先++,后使用(前置- -同理)

6.3强制类型转换

C语言中的强制类型转换(Type Casting)是指将一个数据类型的值转换为另一个数据类型。有时候我们需要将一个表达式中的值转换成另一种数据类型,这种转换就称为强制类型转换。

使用规则

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = (int)3.14;
  return 0;
}

把一个浮点型强制转换成整形

需要注意的是,强制类型转换可能会导致数据精度的损失或溢出

7.关系操作符

关系操作符就是用来比较关系的

>        >=        <        <=

!=  用于测试“不相等”

==    用于测试“相等”

这些关系运算符比较简单,但是在使用的时候要注意一些陷阱

警告:

在编程的过程中== 和=不小心写错,导致的错误。

8.逻辑操作符

逻辑操作符

&&(并且)   逻辑与

|| (或者)   逻辑或

两个同时满足(并且)

只要一个满足(或者)

逻辑与和或的特点:

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

注:&&操作符左边为假,右边不再计算。

       ||操作符左边为真,右边不再计算。

结果为真用1表示,结果为假用0表示。

9.条件操作符

条件操作符也称三目操作符(有三个操作数)

表达式1 ?表达式2 :表达式3

表达式1成立,执行表达式2,不执行表达式3。

表达式1不成立,不执行表达式2,执行表达式3.

使用方法:比如说我们要求两个数的最大值

你会发现这个表达式等价于if语言,完全可以把它转换成if语句的。

10.逗号表达式

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。

exp1, exp2, exp3, …expN

就像这么一个代码

int a = 1;
int b = 2;
int c = (a>b, a=b+10, a, b=a+1);//逗号表达式
c是多少?

c的结果是13,从左往右依次计算,最后把b=a+1的结果赋值给c。

注意:一定要从左往右计算,因为左边表达式的结果,会影响右边表达式的结果。

11. 下标引用、函数调用和结构成员

1. [  ] 下标引用操作符

操作数:一个数组名 + 一个索引值

例如:

int  arr [10] ;     //创建数组

arr [9] = 10;      //实用下标引用操作符

[ ] 的两个操作数是arr和9。

2.( )函数调用操作符

接受一个或多个操作数: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。

例如:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int len = strlen("abc");   这个( )就是函数调用操作符 
  printf("%d", len);         操作数是:strlen  "abc"
  return 0;
}

函数调用操作符的操作数是:函数名 + 函数的参数

3.访问一个结构的成员

.   结构体 . 成员名

->  结构体指针 -> 成员名

结构体是一种自定义类型

#include <stdio.h>
struct Book
{
  char name[30];      //结构体成员
  char author[20];
  float price;
};
int main()
{
  struct Book b1 = {"c语言","小王",66.8f};  //结构体变量  
  struct Book b2 = {"数据结构","小李",88.8f};  //定义了一本书
  printf("%s %s %f\n", b1.name, b1.author, b1.price);   //结构体成员访问
  printf("%s %s %f\n", b2.name, b2.author, b2.price);
  return 0;
}

操作数:结构体变量 . 成员名

#include <stdio.h>
struct Book
{
  char name[30];      //结构体成员
  char author[20];
  float price;
};
void print(struct Book * p)
{
  printf("%s %s %.1f\n", p->name,p->author,p->price);   //结构体成员访问
}
int main()
{
  struct Book b1 = { "c语言","小王",66.8f };  //结构体变量  定义了一本书
  print(&b1);
  return 0;
}

这样也能实现相同的效果

操作数:结构体指针 -> 成员名

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结合性决定的。

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。

12.1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类型,这种转换称为整型提升

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。

实例

#include <stdio.h>
int main()
{
  char c1 = 5;
  char c2 = 127;
  char c3 = c1 + c2;
  printf("%d\n\n ", c3);
  return 0;
}

这个代码如何进行整形提升呢?

整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的。

char c1 = 5

变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位:

00000101  -  c1里面放的值

因为 char  为无符号的  char

所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为0

00000000000000000000000000000101  -  整形提升和的结果

char c2 = 127

变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位:

011111111    - c2里面放的值

因为  char  为无符号的 char

所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为0

000000000000000000000000011111111    -  整形提升和的结果

char c3 = c1+c2;

00000000000000000000000000000101    - c1

000000000000000000000000011111111    - c2

00000000000000000000000010000100   - c1+c2的结果

10000100   -   c3(截断)

以%d的形式打印  (%d是10进制的形式打印有符号的整数)

打印的是整型,c3是char类型,又要发生整形提升

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

11111111111111111111111110000100    -  提升后的结果(补码)

11111111111111111111111110000011     -  反码

10000000000000000000001111100     -   原码   (这就是最终的结果啦)

所以这个程序的运行结果是:- 124.

12.2 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外一个操作数的类型后执行运算。

警告:

但是算术转换要合理,要不然会有一些潜在的问题。

float f = 3.14;

int num = f;//隐式转换,会有精度丢失

12.3 操作符的属性

复杂表达式的求值有三个影响的因素。

1. 操作符的优先级

2. 操作符的结合性

3. 是否控制求值顺序。

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

结语

如果给篇文章对大家有帮助,希望大家点一个免费的赞作为鼓励。

谢谢大家!!!!

制作不易,如果有疑问评论区见。

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