c语言操作符

目录

运算符 

 移位操作符

左移操作符

右移操作符

位操作符

 按位与&

 按位或|

按位异或^

异或交换数字

计算二进制中1的个数

关系操作符

逻辑操作符

条件操作符

 逗号表达式

下标引用、函数调用和结构成员

 隐式类型转换

整形提升实例：

算术转换

操作符属性

问题表达式

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运算符 

加减乘除没什么好说的，注意除法计算除号两边至少有一个数为小数时才进行小数运算，否则为整形计算，%操作符必须进行整形运算，得到的余数只能是整形。

 移位操作符

移位操作符是对二进制位进行移位，(int)为32位比特位，(char)为8个比特位...在计算机中变量是以补码形式存放在内存中的。而移位操作是在此基础上进行的。

补充原反补码相关知识：

正数的原、反、补码相同。(为了方便做减法)

无符号数没有原、反、补码。

补码 = 原码取反(反码) +1

反码：除符号位其他位取反

原码 = 补码取反 + 1 or 补码-1再取反

左移操作符

有符号：算数移位，左边丢弃，左边补符号位

无符号：逻辑移位，左边丢弃，左边补0

这里为了省功夫，我们用字符类型来演示：

char a = 4;00000100//原码
01111100//补码
printf("%d",a<<1);//01111000补码
//打印：00001000 8//原码

 左移本身并没有改变a的值。打印结果显示的是原码的值，而实际各种运算都是对补码进行操作。

右移操作符

有符号：算数右移，右边丢弃，左边补符号位

无符号：逻辑右移，右边丢弃，左边补0

归纳：正数补0，负数补1

一样的道理，右移操作符使值减少到了原来的一半，而左移是扩大2倍，原理参考2进制转换成10进制。

 注意：不要移动负数位，这样的结果是未定义的。（a>>-1）

位操作符

操作对象：二进制位的整数

 按位与&

有0为0，全为1才为1

巧记：可以理解成&&操作符，0&&1为1 1&&1为1 

3 & 5//char
//原码
00000011
00000101
//补码
01111101
01111011
01111001 //3&5
//原码输出：00000111//7

 按位或|

有1为1，全为0才为0

巧记：可以理解成||操作符，0||1为1 0||0为0 

按位异或^

相同为0，相异为1

巧记：可以联想哲学道理：世界上没有两片相同的树叶，相同是悖论为0，相异为真理为1。

异或交换数字

有没有一种不需要中间变量就能交换两个数的方法呢？异或或许能做到这一点。

常规做法 

		int a = 3;int b = 5;a = b + a - a;b = b + a - b;

 这种做法可能出现数字大的时候导致溢出，我们可以改进一下：

// 5^5 = 0
// 0^5 = 5
//3^5^5 = 3^0 = 3;	    
int a = 3;
int b = 5;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = b ^ a;

由于0和任何数异或都为这个数本身(相异)，而自己异或自己为0(相同)，这使得我们交换数字是存在一种有趣的加密解密效应，但无疑使得代码可读性大大降低，所以一般不推荐这样交换数字。

计算二进制中1的个数

 我们可以使用移位操作符，依次将该数的比特位进行移动，再通过与1按位与进行判断(按位异或也可)。

00000001//1
00010010 >>
00000011 >>

 按位与在遇到1结果为1，遇到0时结果为0，这样能区分0和1，异或也是同理。

	int n = 8;unsigned int sz = sizeof(n);//非负整数int bit_num = sz * 8;//计算比特位int sum = 0;int i = 0;for (i = 0; i < bit_num; i++){if (1 & (n>>i))sum++;}printf("%d\n", sum);// 01000// 00001

结果输出1，记住移位并不会直接改变数字大小，所以得在判断时调整。

关系操作符

> 、==、<、>=、<=像这样的操作符叫做条件操作符。

注意：

关系操作符不能比较两个结构体大小，但可以比较其成员变量的大小。

不能比较两个字符串大小，因为比较的是两个字符串首元素地址。

逻辑操作符

&&和||代表逻辑操作符，对于&&，如果其中一个条件为假，就跳出判断，对于||，如果其中一个条件为真，则跳出判断，这是逻辑操作符的短路与断路现象。

真返回1，假返回0 

条件操作符

exp1？exp2：exp3

三目操作符:真返回第二个表达式，假返回第三个表达式

 逗号表达式

从左往右依次计算，最后一个表达式的值为表达式的结果

    int a = 2;int b = 0;int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);printf("%d %d %d\n", a,b,c);

这个表达式的值为多少呢?

答案是：10 11 11，大家可以自己算算。

	a = get_val();count_val(a);while (a > 0){a = get_val();count_val(a);}

这段代码重复的部分除了可以用do...while循环改写还可以用逗号表达式改写：

while (a = get_val(), count_val(a), a > 0){//业务处理}

将需要先处理的代码用逗号表达式放到while()里，是一种很巧妙的做法。

下标引用、函数调用和结构成员

下标引用：[]

函数调用：

void test1(int x, int y)
{}
void test2()
{}
int main()
{test1(3, 4);//操作数(),3,4test2();//操作数()

结构成员

• 结构体.成员变量
• 结构体指针->成员变量

struct book
{char name[10];int price;
};
int main()
{struct book s1 = { "wei",30 };struct book* s2 = &s1;//不能为空printf("%s %d\n", s1.name, s1.price);printf("%s %d", s2->name, s2->price);

 隐式类型转换

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,所以当计算对象小于int(4字节)时，会发生整型提升。

char a = 5; //00000101
char b = 126;//01111110
char c = a + b;
//整型提升000000000000000000000000000001010000000000000000000000000111111000000000000000000000000010000011

 当把计算的结果存到c中去时，会发生截断，因为char只能存8个字节。

//截断
10000011

输出时发生整型提升：

printf("%d\n", c);//以整形打印10进制//11111111111111111111111110000011(补码)//打印(原码)：10000000000000000000000001111101//-125

注：提升时有符号类型补符号位，无符号类型补0。 

截断和提升都是对补码操作。

整形提升实例：

 char a = 0xb6;short b = 0xb600;int c = 0xb6000000;if(a==0xb6)printf("a");if(b==0xb600)printf("b");if(c==0xb6000000)printf("c");

a：1011 0110->11111111111111111111111110110110

只输出结果c,因为a，b发生整形提升，负数取原码后，原来的值也发生了改变。

当用sizeof去对小于4字节的变量进行表达式计算时，自己也会为4字节。

 

算术转换

如果某个操作符的各个操作数属于不同类型，就会发生算数转换，算数转换按照如下优先级顺序转换：

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

 当然，如果转换顺序不合理，将会出现精度丢失等情况。

float f = 3.14//float = double
int num = f;//隐式转换

操作符属性

1. 操作符的优先级
2. 操作符的结合性(从左向右、从右向左、无顺序)
3. 是否控制求值顺序(三目操作符、&&、||等)

大家可以自行查表记忆它们的特点和顺序,不需要死记硬背，用到时即可查阅。 

问题表达式

int main()
{int i = 10;i = i-- - --i * ( i = -3 ) * i++ + ++i;printf("i = %d\n", i);return 0;
}

像这样不知道哪一步该执行，不同编译器的处理也是不同的，所以我们书写代码的时候尽量降低复杂性，提高可读性。