C语言.操作符

简介: 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。

1. 操作符分类:


算术操作符


移位操作符


位操作符


赋值操作符


单目操作符


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


2. 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。


3. 移位操作符


<< 左移操作符(乘2的效果)      左边抛弃、右边补0


>> 右移操作符(除2的效果)      逻辑移位 左边用0填充,右边丢弃


                                                 算术移位 左边用原该值的符号位填充,右边丢弃


               原数据没变


注:移位操作符的操作数只能是整数。


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反码:


补码:


整数在内存中存储的是补码二进制


4d40a6e5f0fe46b69402d6837462eaf0.png

28920fce3fe14c6fa7b6811e960baa25.png


警告⚠ : 对于移位运算符,不要移动负数位,这个是标准未定义的。


例如:int num = 10; num>>-1;//error


4. 位操作符(都是操作的补码)


&         //按位与(双目操作符,跟取地址不一样)
|         //按位或
^         //按位异或 对应的二进制位:相同位0,相异为1


注:他们的操作数必须是整数


5.赋值操作符


赋值操作符是一个很棒的操作符,他可以让你得到一个你之前不满意的值。也就是你可以给自己重新赋值


赋值操作符可以连续使用,


比如: int a = 10; int x = 0; int y = 20; a = x = y+1;//连续赋值  ->  x = y+1; a = x;


复合赋值符


+=         -=         *=         /=         %=         >>=         <<=         &=         |=         ^=


这些运算符都可以写成复合的效果。 比如


int x = 10;
x = x+10;
x += 10;//复合赋值
//其他运算符一样的道理。这样写更加简洁。


6. 单目操作符


6.1 单目操作符介绍 赋值操作符可以连续使用,比如:


!           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)【sizeof不是函数】


~           对一个数的二进制按位取反         所有位包括符号位都取反


--          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


sizeof 计算类型创建的变量所占空间的大小 在编译(test.c -> 编译 连接 执行 -> test.exe)期间处理的 括号内的表达式不参与计算


6.2 sizeof 和 数组


#include <stdio.h>
void test1(int arr[])
{
 printf("%d\n", sizeof(arr));//(2)
}
void test2(char ch[])
{
 printf("%d\n", sizeof(ch));//(4)
}
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 char ch[10] = {0};
 printf("%d\n", sizeof(arr));//(1)
 printf("%d\n", sizeof(ch));//(3)
 test1(arr);
 test2(ch);
 return 0;
}


问:

(1)、(2)两个地方分别输出多少?                                                        40 10

(3)、(4)两个地方分别输出多少?                                                        4    4


6.3 ++和--运算符 前置++和--


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#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int x = ++a;
 //先对a进行自增,然后对使用a,也就是表达式的值是a自增之后的值。x为11。
    int y = --a;
    //先对a进行自减,然后对使用a,也就是表达式的值是a自减之后的值。y为10;
    return 0;
}
//后置++和--
#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int x = a++;
    //先对a先使用,再增加,这样x的值是10;之后a变成11;
    int y = a--;
    //先对a先使用,再自减,这样y的值是11;之后a变成10;
    return 0;
}


7. 关系操作符


>


>=


<


<=


!=   用于测试“不相等”


==      用于测试“相等”


警告: 在编程的过程中== 和=不小心写错,导致的错误


两个字符串比较 不能用==(比的是首字符的地址)


有专门的函数比较字符串的大小的->strcmp (比较对应位置上的字符的大小不是比较长度asc码)


8. 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


1&2----->0
1&&2---->1
1|2----->3
1||2---->1


360笔试题


#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;
    i = a++ && ++b && d++;
    //i = a++||++b||d++;
    printf("a = %d\n b = %d\n c = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
    return 0;
}
//程序输出的结果是什么?


注意:&&左边为假右边不会算了 对于||来说左边为真右边也不会算了


9. 条件操作符


exp1 ? exp2 : exp3


先判断exp1如果对就返回exp2否则返回exp3


例题:.使用条件表达式实现找两个数中较大值


a = b>c?b:c;


10. 逗号表达式


exp1, exp2, exp3, …expN


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。


大家可以看一些一下代码一二的运行结果


//代码1
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?
//代码2
if (a =b + 1, c=a / 2, d > 0)


代码1 :13        代码2:if成立


11. 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


int arr[10];//创建数组
 arr[9] = 10;//实用下标引用操作符。
 [ ]的两个操作数是arr和9。


交换率 体现【】操作符        arr[4] = 4[arr]


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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。


如果无参就只操作函数名所以至少一个


#include <stdio.h>
 void test1()
 {
 printf("hehe\n");
 }
 void test2(const char *str)
 {
 printf("%s\n", str);
 }
 int main()
 {
 test1();            //实用()作为函数调用操作符。
 test2("hello bit.");//实用()作为函数调用操作符。
 return 0;
 }


3. 访问一个结构的成员


.            结构体.成员名


->         结构体指针->成员名


#include <stdio.h>
struct Stu
{
 char name[10];
 int age;
 char sex[5];
 double score;
};
void set_age1(struct Stu stu)
{
 stu.age = 18;
}
void set_age2(struct Stu* pStu)
{
 pStu->age = 18;//结构成员访问
}
int main()
{
 struct Stu stu;
 struct Stu* pStu = &stu;//结构成员访问
 stu.age = 20;//结构成员访问
 set_age1(stu);
 pStu->age = 20;//结构成员访问
 set_age2(pStu);
 return 0;
}


12. 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。


同样,有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型。


12.1 隐式类型转换


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。


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。        (赋值 前大后小 要进行截断)


整型提升的意义: 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,同时也是CPU的通用寄存器的长度。


因此,即使两个char类型的相加,在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长 度。


通用CPU(general-purpose CPU)是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算(虽然机器指令 中可能有这种字节相加指令)。所以,表达式中各种长度可能小于int长度的整型值,都必须先转 换为int或unsigned int,然后才能送入CPU去执行运算。


//实例1 char a,b,c; ... a = b + c;


b和c的值被提升为普通整型,然后再执行加法运算。


加法运算完成之后,结果将被截断,然后再存储于a中。


如何进行整体提升呢?


整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的


//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1
int main()
{
 char a = 0xb6;
 short b = 0xb600;
 int c = 0xb6000000;
 if(a==0xb6)
 printf("a");
 if(b==0xb600)
 printf("b");
 if(c==0xb6000000)
 printf("c");
 return 0;
}


实例1中的a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升 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:c


//实例2
int main()
{
 char c = 1;
 printf("%u\n", sizeof(c));
 printf("%u\n", sizeof(+c));
 printf("%u\n", sizeof(-c));
 return 0;
}


实例2中的,c只要参与表达式运算,就会发生整形提升,表达式 +c ,就会发生提升,所以 sizeof(+c) 是4个字节.


表达式 -c 也会发生整形提升,所以 sizeof(-c) 是4个字节,但是 sizeof(c) ,就是1个字节.


12.2 算术转换


如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型,那么除非其中一个操作数的转换为另一个操作数的类 型,否则操作就无法进行。下面的层次体系称为寻常算术转换


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


如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低,那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。【由上至上 上面的优先】


警告: 但是算术转换要合理,要不然会有一些潜在的问题。


float f = 3.14;
int num = f;//隐式转换,会有精度丢失


12.3 操作符的属性


复杂表达式的求值有三个影响的因素。


       1. 操作符的优先级


       2. 操作符的结合性


       3. 是否控制求值顺序


两个相邻的操作符先执行哪个?取决于他们的优先级。如果两者的优先级相同,取决于他们的结合性。 操作符优先级


同级操作符 计算顺序不定 (不唯一计算路径)如:a == c + c--;


例如:


int fun()
{
     static int count = 1;
     return ++count;
}
int main()
{
     int answer;
     answer = fun() - fun() * fun();
     printf( "%d\n", answer);//输出多少?
     return 0;
}


虽然在大多数的编译器上求得结果都是相同的。 但是上述代码 answer = fun() - fun() * fun(); 中我们只能通过操作符的优先级得知:先算乘法, 再算减法。 函数的调用先后顺序无法通过操作符的优先级确定。(在不同环境下得出的结果不同)(尽量不要写出这种代码,不能由优先级判断)


#include <stdio.h>
int main()
{
 int i = 1;
 int ret = (++i) + (++i) + (++i);
 printf("%d\n", ret);
 printf("%d\n", i);
 return 0;
}
//尝试在linux 环境gcc编译器vs环境下都执行,看结果。

e01af01ffa994d238820c8cef74d4a76.png


vs2013


f187a177f17e4aa2b3a10a7c5f3300c9.png


看看同样的代码产生了不同的结果,这是为什么?


简单看一下汇编代码.就可以分析清楚. 这段代码中的第一个 + 在执行的时候,第三个++是否执行,这个是不确定的,因为依靠操作符的优先级 和结合性是无法决定第一个 + 和第 三个前置 ++ 的先后顺序。


总结:我们写出的表达式如果不能通过操作符的属性确定唯一的计算路径,那这个表达式就是存在问题的

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