C语言学习记录——操作符详解知识点选记(算术操作符、单目操作符、移位操作符、关系操作符、逻辑操作符、条件操作符......)二

简介: C语言学习记录——操作符详解知识点选记(算术操作符、单目操作符、移位操作符、关系操作符、逻辑操作符、条件操作符......)二

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~(按位取反)

~     对一个数的二进制按位取反 (包括符号位)

例如:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = -1;
  //根据前面复习的知识点,易得
  //10000000000000000000000000000001 - 原码
  //11111111111111111111111111111110 - 反码
  //11111111111111111111111111111111 - 补码
  int b = ~a; //全部按位取反
  //b的表示应为:
  //00000000000000000000000000000000 
  //故将a按位取反之后赋值给b的值为0
  printf("%d\n", a);
  printf("%d\n", b);
  return 0;
}

运行结果为:

例题2:定义一个整型的变量a = 13,将其二进制中的第五位置为1,输出其数值;再复原,输出其数值。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 13;
  //00000000000000000000000000001101
  //把a的二进制中的第五位变为1
  a = a | (1 << 4);
  //00000000000000000000000000001101  (旧的a)
  //00000000000000000000000000010000  (1 << 4)
  //按位或之后
  //00000000000000000000000000011101  (新的a)
  printf("a = %d\n", a);
 
 
  //此时再把a的二进制中的第五位变回0
  a = a & ~(1 << 4);
  //00000000000000000000000000010000  (1 << 4)
  // 按位取反之后
  //11111111111111111111111111101111  (按位取反后的1 << 4)
 
  //00000000000000000000000000011101  (新的a)
  //11111111111111111111111111101111  (按位取反后的1 << 4)
  // 按位与之后
  //00000000000000000000000000001101  (重新得到了旧的a)
  printf("a = %d\n", a);
  
  return 0;
}

运行结果为:

++  --(自增自减)

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 10, b, c;
  b = a++;
  printf("后置\na = %d\nb = %d\n\n", a, b);
 
  a = 10;
  b = 0;
  c = ++a;
  printf("前置\na = %d\nc = %d\n", a, c);
  return 0;
}

运行结果为:

 

分析:

++后置时,先使用,再自增

b = a++中

先使用体现在:b = a;再自增体现在:a += 1  。

++前置时,先自增,再使用

c = ++a中

先自增体现在:a += 1;再使用体现在:c = a 。

-- 同理

关系操作符 (>  >=  <  <=  !=  ==)

逻辑操作符(&&  ||)

&&  逻辑与

||     逻辑或

用于判断真假

注:&&中,若左边的操作数为假,则其他操作数不再计算 ;

      ||中,若左边的操作数为真,则其他操作数不再计算。

条件操作符(三目操作符--  ? :)

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3,b = 0;
    b = (a > 5 ? 1 : -1);
    return 0;
}

等价于

#include <stdio.h>
int main()
{
    if(a > 5)
       b = 1;
    else
       b = -1;
    return 0;
}

逗号表达式

用逗号隔开的一串表达式

逗号表达式要从左向右依次计算,但整个逗号表达式的结果是最后一个表达式的结果。

下标引用、函数调用和结构成员

下标引用操作符-- []

[]的操作数有两个

例如:

int arr[10];

其中[]的操作数为:arr和10

函数调用操作符--()

对于有参函数来说,()的操作数有多个

而对于无参函数来说,()的操作数只有一个

例如:

#include <stdio.h>
int add(int a, int b)
{}
void test()
{}
int main()
{
  int a, b,c;
  c = add(a, b);
  test();
  return 0;
}

其中有参函数add中,()的操作数为add、a和b

而无参函数test中,()的操作数为test

结构成员操作符-- .和->

例如:

#include <stdio.h>
int main()
{
  //构建一个结构体
  struct student
  {
    int age;
    float weight;
    float high;
  }stu1,stu2,*p = NULL;
  //建立指针变量p存储stu1的地址
  p = &stu1;
 
  //分别使用两个结构成员操作符
  p->age = 18;
  p->weight = 50.00;
  p->high = 170.00;
  stu2.age = 20;
  stu2.weight = 60.00;
  stu2.high = 180.00;
  printf("age:%d\nweight:%.2f\nhigh:%.2f\n\n", p->age, p->weight, p->high);
  printf("age:%d\nweight:%.2f\nhigh:%.2f\n\n",stu2.age, stu2.weight, stu2.high);
  return 0;
}

其运行结果为:

隐式类型转换

整型提升

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。

为了获取这个精度,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。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。

例如:

#include <stdio.h>
int main()
{
  char a = 3, b = 127, c;
  c = a + b;
  //3的二进制序列为:
  //00000000000000000000000000000011
  //但a为char型,占用的字节长度为1,八个比特位
  //00000011  -  a
 
  //同理,b的二进制序列为
  //00000000000000000000000001111111
    //01111111  -  b
 
  //c = a + b中
  //00000000000000000000000000000011
  //00000000000000000000000001111111
  //相加,得
  //00000000000000000000000010000010
  //存储为char型
  //10000010  -  c
  printf("%d\n", c);
  //此处打印c是以int的形式
    //而c原本是char型,小于int长度
    //所以要进行整型提升
  //根据符号位进行整型提升,得
  //11111111111111111111111110000010  -  补码
  //11111111111111111111111110000001  -  反码
  //10000000000000000000000001111110  -  原码
  return 0;
}

其运行结果为:

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

类型不同的操作数,应向上转换。如:int a;float b ; a * b,a就要转换为float型

操作符的属性

  • 操作符的优先级
  • 操作符的结合性
  • 是否控制求值顺序

一些问题表达式:

a * b + c * d + e * f

该表达式不止一种计算顺序,最终结果也不能确定 。

c + --c

该表达式不能确定c值是何时准备好的,受--c的影响不好判断。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 10;
  i = i-- - --i * (i = -3) * i++ + ++i;
  printf("i = %d\n", i);
  return 0;
}

在许多编译器中运行的结果都不相同

#include <stdio.h>
int fun()
{
  static int count = 1;
  return ++count;
}
int main()
{
  int answer;
  answer = fun() - fun() * fun();
  printf("answer = %d\n", answer);
  return 0;
}

不能确定哪个fun函数先调用,调用顺序会影响最终的计算结果

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

不同编译器下计算结果不同

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。以上诸多问题表达式都是未来应该避免写在所使用的代码上的

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