114.C語言_運算符

第四章 運算符

• 4.1 分類
  • C語言的運算符範圍很廣，可分爲如下幾類：
    • 一、算術運算符:用於各種數值運算。包括加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)、求餘(%)、自增(++)、自減(--)共七種。
    • 二、賦值運算符:用於賦值運算，分爲簡單賦值(=)、複合算術賦值(+=,-=,*=,/=,%=)和複合位運算賦值(&=,|=,^=,>>=,<<=)三類共十一種。
    • 三、逗號運算符:用於把若干表達式組合成一個表達式(，)。
    • 四、關係運算符:用於比較運算。包括大於(>)、小於(<)、等於(==)、 大於等於(>=)、小於等於(<=)和不等於(!=)六種。
    • 五、邏輯運算符:用於邏輯運算。包括與(&&)、或(||)、非(!)三種。
    • 六、條件運算符:這是一個三目運算符，用於條件求值(?:)。
      • 真前假後
    • 七、位操做運算符:參與運算的量，按二進制位進行運算。包括位與(&)、位或(|)、位非(~)、位異或(^)、左移(<<)、右移(>>)六種。
    • 八、指針運算符:用於取內容(*)和取地址(&)二種運算。
    • 9.、求字節數運算符:用於計算數據類型所佔的字節數(sizeof)。
    • 十、特殊運算符:有括號()，下標[]，成員(→，.)等幾種。
  • 另外，按參與運算的對象個數，C語言運算符可分爲：單目運算符 (如 ！)、雙目運算符 (如+，- )和三目運算符 (如 ? ： )。
  • 級別由大到小:(邏輯)非 >算(術運算符) >關(系運算符) >(邏輯)與 >(邏輯)或 >條(件運算符) >賦(值運算符)
• 4.2算術運算符和算術表達式
  • 4.2.1 基本的算術運算符與表達式
    • 算術運算符
      • （1）+(加法運算符或正值運算符，如2+5)。
      • （2）-(減法運算符或負值運算符，如4-2)。
      • （3）*(乘法運算符，如3*8)。
      • （4）/(除法運算符，如11/5)。
        • /的運算分爲兩種狀況：
          • a、「除」的左右兩邊都爲整數時，所得結果必然是整數（注意：僅取整數部分，不是四捨五入）
            • 好比：5/2的值爲2，不是2.5,1/2的值爲0。
          • b、「除」的左右兩邊至少有一個是實型數據（即小數）時，所得結果爲實型數據。
            • 好比：5/2.0的值爲2.5,7.0/2.0的值爲3.5.
      • （5）%(模運算符或稱求餘運算符，%兩側均應爲整型數據，如9%7的值爲2)。
        • 須要說明的是：當運算對象爲負數時，所得結果隨編譯器不一樣而不一樣，在vc中，結果的符號與被除數相同，好比：13%-2值爲1，而-15%2值爲-1.
        • %符號兩邊要求是整數。不是整數就錯了
    • 表達式：
      • 是表達式就必定有數值。算術表達式是用算術運算符和括號將運算量(也稱操做數)鏈接起來的、符合C語言語法規則的表達式。運算對象包括函數、常量和變量等。
      • 賦值表達式：
        • 表達式數值是最左邊的數值，a=b=5;該表達式爲5，常量不能夠賦值。
      • 自加、自減表達式：
        • 假設a=5，++a（是爲6）， a++（爲5）；運行的機理：++a 是先把變量的數值加上1，而後把獲得的數值放到變量a中，而後再用這個++a表達式的數值爲6，而a++是先用該表達式的數值爲5，而後再把a的數值加上1爲6，再放到變量a中。 進行了++a和a++後 在下面的程序中再用到a的話都是變量a中的6了。
        • 考試口訣：++在前先加後用，++在後先用後加。
      • 逗號表達式：
        • 優先級別最低 ；表達式的數值逗號最右邊的那個表達式的數值。（2，3，4）的表達式的數值就是4。
    • 算術表達式和運算符的優先級與結合性
      • 在計算機語言中，算術表達式的求值規律與數學中的四則運算的規律相似，其運算規則和要求以下。
        • (1)在算術表達式中，可以使用多層圓括號，但括號必須配對。運算時從內層圓括號開始，由內向外依次計算各表達式的值。
        • (2)在算術表達式中，對於不一樣優先級的運算符，可按運算符的優先級由高到低進行運算，若表達式中運算符的優先級相同，則按運算符的結合方向進行運算。
        • (3)若是一個運算符兩側的操做數類型不一樣，則先利用自動轉換或強制類型轉換，使二者具備相同類型，而後進行運算。
    • 自增自減運算符
      • 做用：使變量的值增1或減1。
        • 如：
          • ++i，--i (在使用i以前，先使i的值加一、減1)。
          • i++，i-- (在使用i以後，使i的值加一、減1)。
      • (1)只有變量才能用自增運算符 (++)和自減運算符(--)，而常量或表達式不能用，如10++或(x+y)++都是不合法的。
      • (2)++和--的結合方向是「自右向左「，如 -i++ ，i的左邊是負號運算符，右邊是自增運算符，負號運算和自增運算都是 「自右向左「結合的，至關於-(i++)。
      • （3）在循環語句中經常使用到自增（減）運算符，在指針中也經常使用到該運算符，區別「i++」和「++i」及「i--」和「--i」,表達式的值和變量的值。
        • 例：變量n的初始值爲2，則
          • 表達式類型    i++  ++i  i--   --i
          • n值爲2時各表達式的值     2     3     2     1
          • 通過各表達式運算後變量n的值變化爲    3     3     1     1
      • （4）l 當++或—與printf語句結合時，若++/--x的形式，則先自增/自減，而後輸出；若x++/--的形式，則先輸出x原值，在進行自增/自減操做。
        • 有如下程序
          • #include
          • main()
          • {     int x=011;
          • printf("%d\n",++x);  //10
          • }
          • 【解析】011是一個八進制的數，轉爲十進制則爲1*8+1=9；++x是x先自增1再參與其餘運算，因此先x自增1爲10再輸出即爲10，故選C。
• 4.3 賦值運算符與賦值表達式
  • 4.3.1賦值運算符與賦值表達式
    • 賦值符號
      • =
    • 做用
      • 將一個數據賦給一個變量或將一個變量的值賦給另外一個變量，由賦值運算符組成的表達式稱爲賦值表達式。
    • 通常形式爲：
      • 變量名 = 表達式 
    • 注意
      • 賦值運算符左邊必須是變量，而不是表達式。
      • 在程序中能夠屢次給一個變量賦值，每賦一次值，與它相應的存儲單元中的數據就被更新一次，內存中當前的數據就是最後一次所賦值的那個數據。
        • 例：a=12;  此表達式讀做「將10的值賦值給變量a」。
      • 若是賦值號兩邊的運算對象類型不一致，系統會自動進行類型轉換，轉換的規則：將賦值號右邊表達式的值的類型轉換成賦值號左邊變量的類型，
        • 例：int  y=3.5； 在變量y中最終存儲的是整數3。
      • 能夠將賦值表達式的值再賦值給變量，造成連續賦值。
        • 例如：x=y=25是一個連續賦值表達式，x=y=25 等價於x=（y=25），因此表達式x=y=25 最終的值爲25 。
  • 4.3.2複合的賦值運算符
    • 在賦值運算符以前加上其餘運算符能夠構成複合賦值運算符。其中與算術運算有關的複合運算符是：+=，-=，*=，/=，%= 。
    • 兩個符號之間不能夠有空格，複合賦值運算符的優先級與賦值運算符的相同。表達式n+=1等價於n=n+1，做用是取變量n中的值增1再賦給變量n,其餘複合的賦值運算符的運算規則依次類推。
    • 如求表達a+=a-=a*a的值,其中a的初值爲12 。
      • 步驟：
      • （1）先進行「a-=a*a「運算，至關於a=a-a*a=12-144=-132 。
      • （2）再進行「a+=-132「運算，至關於 a=a+(-132)=-132-132=－264 。
• 4.4 逗號運算符和逗號表達式
  • 概念
    • 在c語言中，逗號除了做爲分隔符，還能夠用做一種運算符----逗號運算符，用逗號運算符將幾個表達式鏈接起來，例如a=b+c,a=b*c等稱爲逗號表達式。
  • 通常形式爲：
    • 表達式1 ，表達式2 ，表達式3 ， …，表達式n
      • 例：x=2,y=3,z=4
  • 注意
    • 逗號表達式具備從左至右的結合性，即先求解表達式1，而後依次求解表達式2，直到表達式n的值。表達式n的值就是整個逗號表達式的值。上述的逗號表達式的值就是表達式z=4的值4.須要注意的是，逗號運算符是全部運算符中級別最低的。
      • 例：有以下程序段：
        • main()
        • {
        • inta=2,b=4,c=6,x,y;
        • y=(x=a+b),(b+c);
        • printf("y=%d,x=%d",y,x);
        • }
        • 程序顯示結果爲：y=6,x=6
• 4.5關係運算符和關係表達式
  • 4.5.1 C語言中的邏輯值
    • C語言中的邏輯值只有兩個：真（true)和假（flase)。用非零表明真，用零表明假。所以，對於任意一個表達式，若是它的值爲零，就表明一個假值，若是它的值爲非零，就表明一個真值。只要值不是零，不論是正數，負數，整數，實數，都表明一個真值。例如-5的邏輯值爲真。
  • 4.5.2 關係運算符
    • 由兩個字符組成的運算符之間不能夠加空格，關係運算符都是雙目運算符。
      • (1)結合性：自左向右。
      • (2)優先次序：前4種關係運算符( <，<=，>=，> )的優先級別相同，後兩種 (==，!=)優先級相同，且前4種優先級高於後兩種；關係運算符的優先級低於算術運算符，高於賦值運算符。
  • 4.5.3關係表達式
    • 由關係運算符鏈接而成的表達式稱爲關係表達式。
      • 例如：a>b,（a=7)>(b=10)等都是合法的關係表達式。
    • 關係表達式的結果有兩個：0和1,。其中0表示假，1表示真。若是關係表達式成立，則值爲真，若是關係表達式不成立，則值爲假。
      • 例：變量a的值爲5，b的值爲6，那麼關係表達式a>b的值爲假，即爲0.而關係表達式
      • （a=13)>(b=10)的值爲真，即爲1。
    • 當關系運算符兩邊值的類型不一致時，若一邊是整型，一邊是實型，系統將自動把整型數轉化爲實型數，而後再進行比較。
• 4.6 邏輯運算符和邏輯表達式
  • 4.6.1邏輯運算符及其優先級
    • Ｃ語言提供了3種邏輯運算符
    • 優先級    由高到低
      • 邏輯運算符    ！（邏輯非） 高於  &&（邏輯與）高於 ││（邏輯或）
    • 說明：
      • 「&&」和「||」是雙目運算符，要求要有兩個操做數，而「！」是單目運算符，只要求有一個操做數便可。
      • 以上邏輯運算符的優先級是：「!」(邏輯非)級別最高，其次是「&&」(邏輯與)，「||」(邏輯或)級別最低，邏輯運算符中的「&&」和「||」低於關係運算符，「!」高於算術運算符。
      • 即：「！」（邏輯非）>算術運算符>關係運算符>「&&」>「||」>賦值運算符>逗號運算符。
  • 4.6.2邏輯表達式
    • 「&&」和「||」的運算對象有兩個，故它們都是雙目運算符，而！的運算對象只有一個，所以它是單目運算符。
    • 邏輯運算舉例以下：
      • （1）a&&b: 當&&兩邊都爲「真」時，表達式a&&b的值纔是真。
        • 值得注意的是：在數學中，關係式0<x<10是可使用的，表示x的值應在大於0且小於10的範圍內，但在Ｃ語言中卻不能用0<x<10這樣一個關係表達式來表示上述的邏輯關係，即關係運算符不能連用，但能夠藉助邏輯運算符來輔助運算，正確的表示方法是 0<x && x<10。
      • （2）a||b: 當||兩邊有一個爲「真」時，表達式a||b的值就是真。
      • （3）!a:   表示取反，若是a爲真，則!A爲假，反之亦然。例如！-5的值就爲0.
  • 4.6.3短路
    • 在Ｃ語言中，由&&或||組成的邏輯表達式，在某些特定狀況下會產生「短路「現象。
      • （1）x && y && z ，只有當x爲真(非0)時，才須要判別y的值；只有x和y都爲真時，才須要去判別z的值；只要x爲假就沒必要判別y和z，整個表達式的值爲0。口訣：「一假必假」。
        • 例：（！5==1）&&（++i==0）  （！5==1）表達式的值爲0，因此計算機運行中就跳過（++i==0）此表達式，（！5==1）&&（++i==0）表達式的值爲0.
      • （2）x||y||z ,只要x的值爲真(非零)，就沒必要判別y和z的值　，整個表達式的值爲1，只有x的值爲假，才須要判別y的值，只有x和y的值同時爲假才須要判別z的值，口訣：「一真必真」。
• 4.7 位運算
  • 4.7.1位運算符與位運算
    • 在計算機中，數據都是以二進制數形式存放的，位運算就是指對存儲單元中二進制位的運算。C語言提供6種位運算符。
      • 操做符    含義        規則
      • &     按位與    若兩個相應的二進制位都爲1，則該位的結果爲1，不然爲0
      • |       按位或    兩個相應的二進制位中只要有一個爲1，則該位的結果爲1，不然爲0
      • ^      按位異或        若兩個二進制位同號，則結果爲0，異號爲1
        • 異或的位運算
          • 0 異或 1獲得一、
          • 0 異或 0獲得0、
          • 1 異或 1獲得0，
          • 相同爲0，不一樣爲1
            • 例 3 ∧
              • 設二進制數a是00101101 ，若經過異或運算a∧b使a的高4位取反，低4位不變，則二進制數b是11110000。
                • 解析:異或運算經常使用來使特定位翻轉，只要使需翻轉的位與1進行異或操做就能夠了，由於原數中值爲1的位與1進行異或運算得0 ，原數中值爲0的位與1進行異或運算結果得1。而與0進行異或的位將保持原值。異或運算還可用來交換兩個值，不用臨時變量。
                  • 如 inta=3 , b=4；，想將a與b的值互換，可用以下語句實現：
                    • a=a∧b;
                    • b=b∧a;
                    • a=a∧b;
      • ~      按位求反        按位取反，即0變1,1變0
      • << 左移        將一個數的二進制所有左移若干位
        • 例1<<
          • 左移運算符「<<」是雙目運算符。其功能把「<< 」左邊的運算數的各二進位所有左移若干位，由「<<」右邊的數指定移動的位數，高位丟棄，低位補0。
            • 例如：
              • a<<4
              • 指把a的各二進位向左移動4位。如a=00000011(十進制3)，左移4位後爲00110000(十進制48)。
      • >> 右移        將一個數的二進制位所有右移若干位
        • 例 2>>
          • 右移運算符「>>」是雙目運算符。其功能是把「>>」左邊的運算數的各二進位所有右移若干位，「>>」右邊的數指定移動的位數。
            • 例如：
              • 設  a=15，
              • a>>2
              • 表示把000001111右移爲00000011(十進制3)。
        • 應該說明的是，對於有符號數，在右移時，符號位將隨同移動。當爲正數時，最高位補0，而爲負數時，符號位爲1，最高位是補0或是補1 取決於編譯系統的規定。
    • 說明：
      • （1）位運算中除「~「之外，均爲雙目運算符，要求兩側各有一個運算量。
      • （2）運算量只能是整型或字符型數據，不能爲實型數據。
      • （3）在沒有捨去數據的時候，<<左移一位表示乘以2；>>右移一位表示除以2。
      • （4）特別要注意：c語言中是用非0表示邏輯真的，用0表示邏輯假的
      • （5）位運算符&  |~<<  >> ∧ 按優先級從高到低排列的順序是：
        • 位運算符中求反運算「~「優先級最高，
        • 而左移和右移相同，居於第二，
        • 接下來的順序是按位與 「&「、按位異或 「∧「和按位或 「|「。
        • 順序爲~  << >>  &  ∧  |  。