【C语言基础】:操作符详解(一)
文章目录
- 操作符详解
- 1. 操作符的分类
- 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
- 2.1.1 二进制和进制转换
- 2.1.2 二进制转十进制
- 2.2.3 二进制转八进制
- 2.2.4 二进制转十六进制
- 3. 源码、反码、补码
- 4. 移位操作符
- 4.1 左移操作符
- 4.2 右移操作符
- 5. 位操作符:&、|、^、~
- 5.1 按位与 &
- 5.2 按位或 |
- 5.3 按位异或 ^
- 5.5 按位取反 ~
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
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;
}
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
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:
- 逻辑右移:左边用0填充,右边丢弃
- 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;
}
5.3 按位异或 ^
在 C 语言中,按位异或运算符使用符号 ^ 表示。
按位异或的规则是:两个操作数中的对应位相同(都为 0 或都为 1),则结果中的该位为 0;如果两个操作数中的对应位不同(一个为 0,一个为 1),则结果中的该位为 1。
#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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