C语言初阶⑥（操作符详解）编程作业（算数转换）（上）-阿里云开发者社区

C语言初阶⑥（操作符详解）编程作业（算数转换）（上）

2024-05-20 30

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简介： C语言初阶⑥（操作符详解）编程作业（算数转换）

知识点

移位操作符

移位运算符可以在二进制的基础上对数字进行平移。

<< 左移操作符

>> 右移操作符

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

 
#include<stdio.h>
int main()
{
    // 移位操作符 移动的是它的二进制位
    // << 左移
    int a = 1;
    // 整形1占4个字节-32bit位
    // 0000000000000000000000000000001
    int b = a << 1;
    // 0000000000000000000000000000010  左边丢弃，右边补0 相当于乘2
    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
 
    // >> 右移
    int c = 8;
    // 0000000000000000000000000001000
    int d = c >> 1;
    // 0000000000000000000000000000100 左边用原该值的符号位填充，右边丢弃 相当于除2
    printf("c = %d\n", c);
    printf("d = %d\n", d);
 
    return 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。

位操作符

& 按位与

| 按位或

^ 按位异或：相同为0不同为1

注：他们的操作数必须是整数。

sizeof操作符补充

sizeof 操作数的类型长度（以字节为单位）

int a=1；
 
printf("%d\n", sizeof a);//这样写可以，（说明sizeof不是函数）
 
printf("%d\n", sizeof int);//这样不可以

 
#include<stdio.h>
int main()
{
    short a = 3;
    int b = 5;
    printf("%d\n", sizeof(a = b + 2));
    printf("%d\n", a);
    //打印结果是2和3，因为sizeof后面的式子不参加运算，直接算了a的类型的大小就结束了
    return 0;
}

 
#include <stdio.h>
void test1(int arr[])
{
    printf("%d\n", sizeof(arr));//(2)   4/8
}
void test2(char ch[])
{
    printf("%d\n", sizeof(ch));//(4)   4/8  因为传过来的是地址
}
int main()
{
    int arr[10] = { 0 };
    char ch[10] = { 0 };
    printf("%d\n", sizeof(arr));//(1)  40
    printf("%d\n", sizeof(ch));//(3)   10
    test1(arr);
    test2(ch);
    return 0;
}
//问：
//（1）、（2）两个地方分别输出多少？
//（3）、（4）两个地方分别输出多少？

原码，反码，补码

正数原码，反码，补码相同

负数反码：原码符号位（32位左边第一位）不变其它位按位取反

负数补码：反码+1

~ 对一个数的二进制按位取反

负数在计算机里存的是补码

-1的补码全是1

~（-1）就是0

逻辑运算符

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

360笔试题

 
#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;
    i = a++ && ++b && d++;
    printf("a = %d\n b = %d\n c = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
    return 0;
}
//程序输出的结果是什么？  忽略换行就是1 2 3 4（因为（a++先使用后++）&&0后，后面的式子就不算了）

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（计算）。整个表达式的结果是最后一个表达式的结果。

 
a = get_val();
count_val(a);
while (a > 0)
{
         //业务处理
        a = get_val();
        count_val(a);
}
如果使用逗号表达式，改写：
while (a = get_val(), count_val(a), a>0)
{
         //业务处理
}

三目操作符（也叫条件操作符）

语法：

exp1成立，exp2计算，整个表达式的结果是：exp2的结果。

exp1不成立，exp2计算，整个表达式的结果是：exp3的结果。

 
#include<stdio.h>
int main()
{
    //exp1成立，exp2计算，整个表达式的结果是：exp2的结果
    //exp1不成立，exp3计算，整个表达式的结果是exp3的结果
    int a = 0;
    int b = 3;
    int max = 0;
    max = a > b ? a : b;
    /* 等价于
    if(a > b) 
    {
        max = a;
    } else 
    {
        max = b;
    }
    */
    printf("max = %d", max);//3
    return 0;
}

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

2. ( ) 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

3. 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;
}；
int main()
{
    struct Stu stu;//创建一个 struct Stu型的变量stu
    struct Stu* pStu = &stu;//创建一个struct Stu*的指针：pStu
 
    stu.age = 20;//结构成员访问
 
    pStu->age = 20;//结构成员访问
 
    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。

b和c的值被提升为普通整型，然后再执行加法运算。

//实例1

char a,b,c;

...

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

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

 
#include<stdio.h>
int main()
{
    //char --> signed char
    char a = 3;
    //截断
    //00000000000000000000000000000011
    //00000011 - a
 
    char b = 127;
    //截断
    //00000000000000000000000001111111
    //01111111 - b    
 
    char c = a + b;
    //00000011
    //01111111
    //整型提升
    //00000000000000000000000000000011
    //00000000000000000000000001111111
 
    //加起来：
    //00000000000000000000000010000010
    //10000010 - c    然后也只要后八位
 
    printf("%d\n", c);//-126
    //%d 是打印十进制的整数，再次整型提升，然后求原码打印
    //因为高位是符号位，所以：
    //11111111111111111111111110000010 - 补码：计算机存的
    // 负数补码 = 反码 + 1 所以“
    //11111111111111111111111110000001 - 反码 = 补码 - 1
    //10000000000000000000000001111110 - 原码：反码符号位不变，其它位按位取反：-126
    return 0;
}

C语言初阶⑥（操作符详解）编程作业（算数转换）（下）：https://developer.aliyun.com/article/1513000