【C语言】第五章 - 操作符
目录
1.算术操作符
2.移位操作符
左移
右移
3. 位操作符
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
~ 按位取反
4.赋值操作符
5.单目操作符
6.关系操作符
7.逻辑操作符
8.条件操作符
9.逗号表达式
10.下标引用、函数调用和结构成员
11.表达式求值
11.1 隐式类型转换
整形提升
11.2 算术转换
11.3 操作符优先级
操作符在编程运算中有重要作用，本文就来学习一下C语言的操作符。
1.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。
2.移位操作符
<< >>
在介绍移位操作符前先学习一下二进制的表示方法，二进制表示方法有3种：
原码，反码，补码
正数原码，反码，补码相同
负数原码，反码，补码需要计算
例子：5的二进制码
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 原码
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 反码
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 补码
第一位数表示正负。0为正数，1为负数。
-5的二进制码
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 原码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 反码 （符号位不变，其他位按位取反）
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 补码（最后一位+1）
整数在内存中存的是二进制的补码。回到移位操作符。
左移
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>int main()
{int a = 5;a = a<< 1;printf("%d", a);return 0;
}上段代码将 5 的补码左移一位，再最后一位补上0
此时二进制补码变成了 2³+2=8+2=10 。
输出结果
10这次对-5左移一位
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>int main()
{int a = -5;//-5 的补码1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011a = a<< 1;printf("%d", a);return 0;
}打印时，将打印原码，因此会先将补码转成原码。正数因为源反补都相同，不需要再换算。
计算发现 -5左移1位的原码就是 - (2³+2）= -10 ，打印结果自然也是-10。接下来介绍右移，右移分为算术右移和逻辑右移。
右移
算术右移：右边丢弃，左边补符号位。
逻辑右移：右边丢弃，左边补0 。
+5 -5 的原反补码及 对补码算术右移1位并转为原码
截图时截少了，左边的0没截到
代码：
int a = -5;a = a >> 1;printf("%d", a);结果：
-3右移运算是算术还是逻辑右移，是取决于编译器的，此次结果表明当前编译器采用的是算术右移。
注意：无法移动负数位，标准里未定义。
a>>>-1 //error
3. 位操作符
| & ^ ~
&按位与：类似且的逻辑，二进制按位运算，前后两个运算数同时为“1”得“1”。
| 按位或：前后两个运算数只要其一为“1”，结果就为“1”。
^按位异或：前后两个运算数相同为0，相异为1。
~按位取反：对一个数的二进制按位取反。
& 按位与
程序
int a = -3;int b = 5;int c = a & b;printf("%d", c);同样先算出a，b的补码
a=-3,b=5a 10000000000000000000000000000011 原a 11111111111111111111111111111100 反a 11111111111111111111111111111101 补b 00000000000000000000000000000101 补
按位与 a&b，每位两者都为1，才得1，否则0， 得：
a 11111111111111111111111111111101 补b 00000000000000000000000000000101 补c 00000000000000000000000000000101 补因为打印时会打印原码，这里再将补码转为原码，即：
因为c为正数所以正反补都相同c 00000000000000000000000000000101 补c 00000000000000000000000000000101 反c 00000000000000000000000000000101 原运行结果
5| 按位或
同理
程序
int a = -3;int b = 5;int c = a | b;printf("%d", c);运行结果
-3^ 按位异或
相同为0，相异为1。
程序
void test4() {int a = -3;int b = 5;int c = a ^ b;printf("%d", c);
}
运行结果
-8异或特殊的两种用法，任何数与0异或是它本身，任何数与它本身异或是0。
程序
int a = 3;printf("%d\n", a ^ 0);printf("%d", a ^ a);运行结果
3
0运算过程
相同取0 相异取1a 000000000000000000000000000000000011 原a 111111111111111111111111111111111100 反a 111111111111111111111111111111111101 补0 000000000000000000000000000000000000 补
a^0 111111111111111111111111111111111101 补a 111111111111111111111111111111111101 补a 111111111111111111111111111111111101 补
a^a 000000000000000000000000000000000000 补可以发现a^0=a，a^a=0 。由此又延伸出一种很常用的算法，异或一组数据就能得到其中不成对的数字。
对1234321这组数据异或
1^2^3^4^3^2^1=4成对的数字相抵消为0，最后剩下一个4与0异或，就是4本身。
这里能听懂，那这道题对你来说那必是轻而易举(～￣▽￣)～力扣
有了这样的基础，你甚至能拿两个变量做更nb的操作——无需第三个变量就能交换两个变量的值。
int a = 3;int b = 5;a = a ^ b;b = a ^ b;//此时a = a ^ b;a = a ^ b;//此时b=a^b^b =a，也就是a =a^b^a 最终等于bprintf("a=%d b=%d", a, b);运行结果
a=5 b=3当然这里也可以用求和的方式实现交换，但这种方法有缺陷的，当a ，b的值非常大时，他们的和就会溢出，最终得不到想要的值，算权宜之计。
~ 按位取反
将补码全部取反，打印的时候同样要转换成原码打印。
1.下面的程序将二进制某位从0变成1又从1变成0，1变成0的运算用到“~”取反，具体过程看注释。
000000000000000000000000000000001011 ↓ ↑目标位
000000000000000000000000000000001111↓ ↑目标位
000000000000000000000000000000001011
程序
//~取反//000000000000000000000000000000001011int a = 11;a |= (1 << 2);//对1左移2位//000000000000000000000000000000001011 a//000000000000000000000000000000000100 (1 << 2)//000000000000000000000000000000001111 进行位或运算得到结果printf("变形：%d\n", a);a &= ~(1 << 2);//000000000000000000000000000000001011 a//111111111111111111111111111111111011 ~(1 << 2)//000000000000000000000000000000001011 进行位与运算得到结果printf("还原：%d\n", a);运行结果
变形：15
还原：112. 可以用来终止获取输入 while(~scanf() )
scanf 读取失败时返回 -1，而-1的补码是32/64位1，取反后为0，即返回假，所以条件终止。
-1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 11110 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 4.赋值操作符
赋值，字面理解可以给变量赋值的操作符。
复合赋值符
+=
-=
*=
/=
%=
>>=
<<=
&=
|=
^=
这些运算符都可以写成复合的效果。
5.单目操作符
! 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
6.关系操作符
关系操作符
>
>=
<
<=
!= 用于测试“不相等”
== 用于测试“相等”
7.逻辑操作符
&& 逻辑与
|| 逻辑或
区分逻辑与和按位与,区分逻辑或和按位或。
逻辑与遇到假就停止判断后面的操作数；
逻辑或遇到真就停止判断后面的操作数。
8.条件操作符
exp1 ? exp2 : exp3
判断是否满足exp1，真执行exp2，假执行exp3。可以做比大小的函数。
9.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。
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最后将收到最后一个表达式，b的返回值，变成13。
10.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
11.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，操作过程可能需要转成其他类型。
11.1 隐式类型转换
精度较小的类型数据与精度大的类型数据运算时，会把精度小的类型转为精度大的类型再运算。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。
整形提升
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。
//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整形提升的例子:
//实例
int main()
{char a = 0xb6;short b = 0xb600;int c = 0xb6000000;//0xb6，0xb600，0xb6000000这些都是整形常数if(a==0xb6) //a整形提升后前面为一大串1，0xb6前面为一大串0printf("a");if(b==0xb600) printf("b");if(c==0xb6000000)printf("c");return 0;
}实例中的a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升。（因为c是整形，）
a,b整形提升之后,变成了负数,所以表达式 a==0xb6 , b==0xb600 的结果是假,但是c不发生整形提升,则表达式 c==0xb6000000 的结果是真.
所程序输出的结果是:
c11.2 算术转换
当操作符的各个操作数的类型不相同时，按下面的顺序，将一个操作数类型转换成另一个操作数类型再进行运算。
long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int
排名在下的类型将往上转换
如：float 见double 会先将float转换成double再运算。
11.3 操作符优先级
|
优先级 |
运算符 |
名称或含义 |
使用形式 |
结合方向 |
说明 |
|
1 |
[] |
数组下标 |
数组名[常量表达式] |
左到右 |
-- |
|
() |
圆括号 |
(表达式）/函数名(形参表) |
-- |
||
|
. |
成员选择（对象） |
对象.成员名 |
-- |
||
|
-> |
成员选择（指针） |
对象指针->成员名 |
-- |
||
|
2 |
- |
负号运算符 |
-表达式 |
右到左 |
单目运算符 |
|
~ |
按位取反运算符 |
~表达式 |
|||
|
++ |
自增运算符 |
++变量名/变量名++ |
|||
|
-- |
自减运算符 |
--变量名/变量名-- |
|||
|
* |
取值运算符 |
*指针变量 |
|||
|
& |
取地址运算符 |
&变量名 |
|||
|
! |
逻辑非运算符 |
!表达式 |
|||
|
(类型) |
强制类型转换 |
(数据类型)表达式 |
-- |
||
|
sizeof |
长度运算符 |
sizeof(表达式) |
-- |
||
|
3 |
/ |
除 |
表达式/表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
* |
乘 |
表达式*表达式 |
|||
|
% |
余数（取模） |
整型表达式%整型表达式 |
|||
|
4 |
+ |
加 |
表达式+表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
- |
减 |
表达式-表达式 |
|||
|
5 |
<< |
左移 |
变量<<表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
>> |
右移 |
变量>>表达式 |
|||
|
6 |
> |
大于 |
表达式>表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
>= |
大于等于 |
表达式>=表达式 |
|||
|
< |
小于 |
表达式<表达式 |
|||
|
<= |
小于等于 |
表达式<=表达式 |
|||
|
7 |
== |
等于 |
表达式==表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
！= |
不等于 |
表达式!= 表达式 |
|||
|
8 |
& |
按位与 |
表达式&表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
9 |
^ |
按位异或 |
表达式^表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
10 |
| |
按位或 |
表达式|表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
11 |
&& |
逻辑与 |
表达式&&表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
12 |
|| |
逻辑或 |
表达式||表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
|
13 |
?: |
条件运算符 |
表达式1? 表达式2: 表达式3 |
右到左 |
三目运算符 |
|
14 |
= |
赋值运算符 |
变量=表达式 |
右到左 |
-- |
|
/= |
除后赋值 |
变量/=表达式 |
-- |
||
|
*= |
乘后赋值 |
变量*=表达式 |
-- |
||
|
%= |
取模后赋值 |
变量%=表达式 |
-- |
||
|
+= |
加后赋值 |
变量+=表达式 |
-- |
||
|
-= |
减后赋值 |
变量-=表达式 |
-- |
||
|
<<= |
左移后赋值 |
变量<<=表达式 |
-- |
||
|
>>= |
右移后赋值 |
变量>>=表达式 |
-- |
||
|
&= |
按位与后赋值 |
变量&=表达式 |
-- |
||
|
^= |
按位异或后赋值 |
变量^=表达式 |
-- |
||
|
|= |
按位或后赋值 |
变量|=表达式 |
-- |
||
|
15 |
， |
逗号运算符 |
表达式,表达式,… |
左到右 |
-- |
来源
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