【C语言基础】:操作符详解(一)

简介: 【C语言基础】:操作符详解(一)

操作符详解

1. 操作符的分类

C语言中,操作符分为算术操作符、赋值操作符、逻辑操作符、条件操作符和单目操作符等等。


. 算术操作符:+ 、- 、* 、 %

. 移位操作符: << >>

. 位操作符: &、|、^

. 赋值操作符: = 、+= 、 -= 、 = 、 /= 、%= 、<<= 、>>= 、&= 、|= 、^=

. 单目操作符: ! 、++、–、&、、+、-、~ 、sizeof(类型)

. 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: ()


2. 二进制和进制转换

2.1 什么是二进制、八进制、十进制、十六进制


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2.1.1 二进制和进制转换

通俗来讲二进制、八 进制、 十进制、 十六进制是数值的不同表示形式而已。

比如:数值15的各种进制的表示形式:

15的2进制表现形式: 1111
15的8进制表现形式: 17
15的10进制表现形式: 15
15的16进制表现形式: F
//16进制的数值之前写:0x
//8进制的数值之前写:0
#include<stdio.h>
int main()
{
  printf("%d\n", 153);
  printf("%d\n", 0153);
  printf("%d\n", 0x153);
  return 0;
}

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2.1.2 二进制转十进制

十进制的123表示的值是一百二十三 ,十进制的每一位是有权重的 ,十进制的数字从右向左是个位、十位、百位… ,分别每一位的权重是 100 , 101 , 102 …

二进制和十进制是类似的 ,只不过二进制的每—位的权重

十进制转二进制数字

进行转化的方法就是:这个数字%2,得到的余数写在一边,直到最后被除数为0时,再将数字从下往上抄上,这个数字即为十进制数字的二进制数

所以120转成二进制就是1111000


2.2.3 二进制转八进制

8进制的数字每一位是0 ~ 7的,0~7的数字,各自写成2进制,最多有3个二进制位就足够了,比如7的二进制是111 ,所以在二进制转八进制数的时候 ,从二进制序列中右边低位开始向左每3个二进制位会换算一 个八进制位 ,剩余不够3个二进制位的直接换算。

如:二进制的 01101011,换成八进制:0153,0开头的数字,会被当做八进制。



2.2.4 二进制转十六进制

十六进制的数字每一位是0 ~ 9,a ~ f 的,0~9,a ~ f的数字,各自写成二进制,最多有4个二进制位就足够了,比如 f 的二进制是1111,所以在二进制转十六进制数的时候,从二进制序列中右边低位开始向左每4个二进制位会换算一个十六进制位,剩余不够4个二进制位的直接换算。


如:二进制的01101011,换成十六进制:0x6b ,十六进制表示的时候前面加0x

831189511119b89c38c84727482e7b64_cc3fa5599d3845f3b08522c5ad56cc60.png


3. 源码、反码、补码

整数的二进制表示方法有三种 ,即原码、反码和补码

有符号整数的三种表示方法均有符号位和数值位两部分,二进制序列中,最高位的1位是被当做符号位,剩余的都是数值位。

符号位都是用0表示“正” ,用1表示“负”。


负整数的原码、反码、补码表示方法各不相同。

原码:直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到的就是原码。

反码:将原码的符号位不变,其他位依次按位取反就可以得到反码。

补码:反码+1就得到补码。

注意:正数的原码、反码、补码相同。

补码得到原码也是可以使用:取反,+1的操作。


对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。

计算机中进行计算是使用补码,%d打印是用原码。


这是因为在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数值域统一 处理; 同时,加法和减法也可以统一处理(CPU只有加法器)此外,补码与原码相互转换,其运算过程是相同的,不需要额外的硬件电路。

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  // a是整型,即a占4个字节(32bite)位
  // 00000000000000000000000000001010 -> a的原码
  // 00000000000000000000000000001010 -> a的反码
  // 00000000000000000000000000001010 -> a的补码
  int b = -10;
  // 10000000000000000000000000001010 -> b的原码
  // 11111111111111111111111111110101 -> b的反码
  // 11111111111111111111111111110110 -> b的补码
  return 0;
}

4. 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。

4.1 左移操作符

移位规则:左边抛弃、右边补0

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  int b = a << 1;
  printf("b = %d\n", b);
  printf("a = %d\n", a);
  return 0;
}

可以看到左移一位有乘以2的效果。

4.2 右移操作符

移位规则:首先右移运算分两种:


  1. 逻辑右移:左边用0填充,右边丢弃
  2. 算术右移:左边用原该值的符号位填充,右边丢弃

逻辑右移比较简单粗暴,直接在左边添0,显然,这会使得负数右移后变成正数。

算数右移与逻辑右移不同,它是在左边补原该值的符号位进行填充,不会出现负数右移变正数的情况。

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

注意:右移是算数右移还是逻辑右移标准中没有规定,这是取决于编译器的。

5. 位操作符:&、|、^、~

位操作符有:

&       //按位与
|       //按位或
^       //按位异或
~       //按位取反

这里的位表示二进制位。

注:他们的操作数必须是整数。

5.1 按位与 &

在 C 语言中,按位与运算符用符号 & 表示。

按位与的规则是:两个操作数对应的的二进制位中都为1时,结果为1,否则为0。

这里我们直接上代码

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  int b = -7;
  int c = a & b;
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

5.2 按位或 |

在 C 语言中,按位或运算符用符号 | 表示。

按位或的规则是:两个操作数对应的的二进制位中任何一个对应的位为1,那么结果中的该位就为 1;只有当两个操作数的对应位都为 0 时,结果中的该位才为 0。

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  int b = -7;
  int c = a | b;
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

5.5 按位取反 ~

在 C 语言中,按位取反运算符使用符号 ~ 表示。

按位取反规则是:当对一个操作数进行按位取反运算时,其二进制表示中的每个位都会被反转(0 变成 1,1 变成 0)。

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

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