- 操作符详解：[之前写过一篇操作符的略解,可以连着一起看](https://editor.csdn.net/md/?articleId=125108839#3__469)
- 一：算术操作符
- 二：移位操作符
- 1：原码、反码、补码
- 2：左移位操作符
- 3：右移位操作符
- 三：位操作符
- 一道变态的面试题
- 分析思路：
- 练习题：
- 四：赋值操作符
- 五：单目操作符
- 1：单目操作符介绍
- 2：sizeof 和 数组
- 六：关系操作符
- 七：逻辑操作符
- 例题：
- 八：条件操作符
- 九：逗号表达式
- 十：下标引用、函数引用和结构成员
- 1：[ ]下标引用操作符
- 2：( )函数调用操作符
- 3：访问一个结构的成员
- 十一：表达式求值
- 1：隐式类型转换
- 2：算术转换
- 3：操作符的属性
+ - * / %
- 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。
- 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。
- % 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。
在讲移位操作符之前，我们先来补充一下原码反码补码：
正数的原反补码完全相同。
符号位是0，表示正数
符号位是1，表示负数
负数的原反补码遵循以下规则：
原码：数据的二进制代码，代表了变量的值属性
反码：除符号位全部按位取反
补码：反码加一,整数在内存中存储和程序使用数据时都用的是补码
移位操作符移动的是存储在内存的补码
2：左移位操作符移位规则：
左边抛弃、右边补0
注意：最后使用(打印)的结果是移位之后的原码。
#include3：右移位操作符int main() { int a = 4; //00000000000000000000000000000100 a的原码 //00000000000000000000000000000100 a的反码 //00000000000000000000000000000100 a的补码 int b = a << 1; //把a的补码二进制位向左移位 //00000000000000000000000000001000 b中存储的补码 //00000000000000000000000000001000 b的原码 printf("a=%d,b=%d", a, b);//a=4,b=8 int c = -4; //10000000000000000000000000000100 c的原码 //11111111111111111111111111111011 c的反码 //11111111111111111111111111111100 c的补码 int d = c << 1; //11111111111111111111111111111000 c左移位后d中存储的补码 //11111111111111111111111111110111 d的反码 //10000000000000000000000000001000 d的原码 printf("c=%d,d=%d", c, d);//c=-4,d=-8 return 0; }
移位规则：
首先右移运算分两种：
- 逻辑移位
左边用0填充，右边丢弃 - 算术移位(大多数编译器用的是这种右移)
左边用原该值的符号位填充，右边丢弃
#includeint main() { int a = -4; //10000000000000000000000000000100 a的原码 //11111111111111111111111111111011 a的反码 //11111111111111111111111111111100 a的补码 int b = a >> 1; //把a的补码二进制位向右移位 //11111111111111111111111111111110 a右移位后b中存储的补码 //11111111111111111111111111111101 b的反码 //10000000000000000000000000000010 b的原码 printf("a=%d,b=%d", a, b);//a=-4.b=-2 return 0; }
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三：位操作符
位操作符有：
注：位操作符的位都是针对二进制来说的
//位操作符 #includeint main() { int a = 3; int b = -5; int c = a & b;//& -按(2进制)位与 //&运算规则:对应补码数字,有0则为0,两个数同时是1则为1. //00000000000000000000000000000011 a的补码 //11111111111111111111111111111011 b的补码 //00000000000000000000000000000011 按位或后c的补码 //00000000000000000000000000000011 c的原码 printf("c=%dn", c);//c=3 int d = a | b;//| -按(2进制)位或 //|运算规则:对应补码数字,有1则为1,两个数同时是0则为0. //00000000000000000000000000000011 a的补码 //11111111111111111111111111111011 b的补码 //11111111111111111111111111111011 按位或后d的补码 //11111111111111111111111111111010 d的反码 //10000000000000000000000000000101 d的原码 printf("d=%d", d);//d=-5 int e = a ^ b;//^ -按(2进制)位异或 //^运算规则:对应补码数字,相同为0,相异为1 //00000000000000000000000000000011 a的补码 //11111111111111111111111111111011 b的补码 //11111111111111111111111111111000 按位异或后e的补码 //11111111111111111111111111110111 e的反码 //10000000000000000000000000001000 e的原码 printf("e=%d", e);//e=-8 return 0; }
一些小结论：
a^a=0
a^0=a
不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换。
分析思路：运用上面的小结论，但要实施交换且无法创立第三个数，所以我们先将两个数a与b按位异或，异或完后的结果，再对a或者b进行异或，从而就可以做出数字的交换。
//不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换。 #include练习题：int main() { int a, b = 0; scanf("%d %d", &a, &b); a = a ^ b; b = a ^ b;//实际上b=a^b^b=>b=a; a = a ^ b;//实际上a=a^b^a=>a=b; printf("%d %d", a, b); return 0; }
编写一个代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数。
//编写一个代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数。 //参考代码： //方法1 #include四：赋值操作符int main() { int num = 10; int count = 0;//计数 while (num) { if (num % 2 == 1) count++; num = num / 2; } printf("二进制中1的个数 = %dn", count); return 0; } //思考这样的实现方式有没有问题？ //方法2： #include int main() { int num = -1; int i = 0; int count = 0;//计数 for (i = 0; i < 32; i++) { if (num & (1 << i)) count++; } printf("二进制中1的个数 = %dn", count); return 0; } //思考还能不能更加优化，这里必须循环32次的。 //方法3： #include int main() { int num = -1; int i = 0; int count = 0;//计数 while (num) { count++; num = num & (num - 1); } printf("二进制中1的个数 = %dn", count); return 0; } //这种方式是不是很好？达到了优化的效果，但是难以想到。
可见之前的博客,写的很详细
五：单目操作符 1：单目操作符介绍可见之前的博客,写的很详细
我们来补充一下
~：对一个数的二进制按位取反
#includeint main() { int a = 0; //00000000000000000000000000000000 a的原反补码 //按位取反(所有的都得变) //11111111111111111111111111111111 内存中~a存储的补码 //11111111111111111111111111111110 ~a的反码 //10000000000000000000000000000001 ~a的原码 printf("%dn", ~a);//打印出来的结果是~a的原码 -1 return 0; }
题目1：想要把a=10的二进制的第n个位从0置换成1。
我们应该怎么做：
方法：将a的第n位 置为1
先定义n=0
00000000000000000000000000001010 a的原反补码
我们要置1，那么我们假设一个数与a按位或，才能将某个位置置为1。那么我们假设这个数：
00000000000000000000000000000100 按位或后得到下面这个数字
00000000000000000000000000001110
那么假设的那个数我们怎么表示？上面这个例子就是在n=0里面将1向左移动了2个位置(1<<2)，但其实这是第三个数字。还有其他的情况，和上面的情况一样，所以我们可以得出结论：a的第n个位置置为1的方法：1<<(n-1).
代码：
//想要把a=10的二进制的第n个位从0置换成1。 //方法:把a的第n位置为1 #includeint main() { int a = 10; int n = 0; scanf("%d", &n); //00000000000000000000000000001010 a的原反补码 //00000000000000000000000000000000 n的原反补码 //00000000000000000000000000000100 1<<2 //.......... 1< 题目2：想要把a=26的二进制的第n个位从1置换成0。
我们应该怎么做：
方法：将a的第n位 置为0
先定义n=0
00000000000000000000000000011010 a的原反补码
我们假设把a变回上面a=10的情况，那就要把第五个数字变为0
我们要置0，那么我们假设一个数与a按位与，这个数就是——
111111111111111111111111111111101111 得到
00000000000000000000000000001110
假设的那个数由
00000000000000000000000000010000按位取反得到
第五个数字由1变0，所以我们可以得出结论：a的第n个位置置为0的方法：~(1<<(n-1)).#include2：sizeof 和 数组int main() { int a = 26; int n = 0; scanf("%d", &n); //把a的第n位置为0 a = a & ~(1 << (n - 1)); printf("a=%dn", a);//10 return 0; } 可见之前的博客,写的很详细
这里我们再补充一点：#includeint main() { short s = 10; int a = 2; printf("%dn", sizeof(s = a + 5));//2 //本来2+5是一个int类型,但我们要把结果放到s里面去 //short类型只有2个字节,要把4个字节的数放到2个字节里面去放不下 //怎么办?发生截断,4个字节截断后剩下2个字节。 //最终结果由s来决定 printf("%dn", s);//10(sizeof内部放的表达式不计算) return 0; } #include void test1(int arr[]) { printf("%dn", sizeof(arr));//4/8 //(传参后形参是数组,实质上是指针,相当于求sizeof(int*)的大小) } void test2(char ch[]) { printf("%dn", sizeof(ch));//4/8 //(传参后形参是数组,实质上是指针,相当于求sizeof(char*)的大小) } int main() { int arr[10] = { 0 }; char ch[10] = { 0 }; printf("%dn", sizeof(arr));//40 printf("%dn", sizeof(ch));//10 test1(arr); test2(ch); return 0; } 总结：数组名是首元素的地址，但有两种例外情况
六：关系操作符
1.sizeof(数组名)，数组名表示整个数组，不是首元素的地址。sizeof(数组名)计算的是整个数组的大小，单位是字节。
2.&数组名，数组名表示整个数组，不是首元素的地址。&数组名取出的是整个数组的地址。可见之前的博客,写的很详细
警告：
在编程的过程中== 和=不小心写错，导致的错误。
为什么字符串不能用普通的关系操作符来比较？#include七：逻辑操作符int main() { char arr[] = "abcdef"; if(arr=="abcdef") printf("==n"); return 0; //err //arr是数组名,数组名是地址,并没有比较字符串的内容 }
逻辑与(&&)是在前后表达式均为真时整个表达式为真，逻辑或(||)是在前后表达式有一个为真时整个表达式为真区分逻辑与和按位与：1&2----->0 、1&&2---->1
区分逻辑或和按位或：1|2----->3 、1||2---->1
C语言中0为假，非零为真。
注意:如果有多个&&或者多个||运算
例题：
1：程序是从左到右判断的。
2：假如从左到右的过程中，&&与||就判断出真假，那么后面剩余的判断程序就不需要执行了(可见下面的例题)//例题 #include八：条件操作符int main() { int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4; i = a++ && ++b && d++; //计算表达式是从左往右算 //由于后++是先使用后加, //所以进入i中的a当0使用,0为假,整体全为假.i=0 //所以b,d不加,此时实施完这行代码后, //a再++,变成1 printf("a = %dn b = %dn c = %dnd = %dn", a, b, c, d); //1 2 3 4 //拓展1:如果改成int a=1结果如何? //进入i中的a为1,1为真.然后进入b //b先变成3,然后再与1逻辑与,为真,然后进入d //d为4,为真,所以整体为真,i=1 //实施完这行代码后,d再++,变成5 //所以a b c d的结果分别为2 3 3 5. printf("a = %dn b = %dn c = %dnd = %dn", a, b, c, d); //2 2 3 5 //拓展2:a=1,i变成i = a++||++b||d++;结果如何? //进入i中的a为1,1为真,整体全为真.i=1 //所以b,d不加,此时实施完这行代码后 //a再++,变成2. //所以a b c d的结果分别为2 2 3 4. printf("a = %dn b = %dn c = %dnd = %dn", a, b, c, d); //2 2 3 4 //拓展3:a=0,i和拓展2一样,结果如何? //进入i中的a为0,0为假,然后进入b //b先变为3,然后再与0逻辑或,3为真,整体全为真,i=1 //所以d不加,此时实施完这行代码后 //a再++,变成1 //所以a b c d的结果分别为1 3 3 4. printf("a = %dn b = %dn c = %dnd = %dn", a, b, c, d); //1 3 3 4 return 0; } 可见之前的博客,写的很详细
九：逗号表达式可见之前的博客,写的很详细
十：下标引用、函数引用和结构成员 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。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。
#include3：访问一个结构的成员void test1() { printf("hehen"); } void test2(const char* str) { printf("%sn", 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; } . 结构体.成员名
-> 结构体指针->成员名
//书：书名+定价 struct Book { char name[20]; int price; }; int main() { struct Book sb = {"C语言程序与设计", 55}; //结构体变量.结构体成员名 printf("%s %dn", sb.name, sb.price); struct Book* ps = &sb; printf("%s %dn", (*ps).name, (*ps).price); //结构体指针->结构体成员名 printf("%s %dn", ps->name, ps->price); return 0; }十一：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。
1：隐式类型转换
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。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。
比如说两个字符型变量相加就需要把这两个变量转化为int类型（整型提升），然后再进行相加，最后再将结果转化为字符类型（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。 //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(截断) 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(截断) 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:
#include2：算术转换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要进行整型提升,但是c不需要整型提升 //a, b整型提升之后,变成了负数, //所以表达式a == 0xb6,b == 0xb600 的结果是假, //但是c不发生整型提升, //则表达式c == 0xb6000000的结果是真 //所以最后输出结果为c } //实例2 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。
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#include3：操作符的属性int main() { char c = 1; printf("%un", sizeof(c)); printf("%un", sizeof(+c)); printf("%un", sizeof(-c)); return 0; //实例2中,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 } 操作符的优先级：规定了相邻操作符的执行顺序
操作符的结合性：相邻的两个运算符的具有同等优先级时，决定表达式的结合方向，有些需要让表达式从左向右计算（L-R），有些需要从右向左计算(R-L)，还有些并不适用（N/A）
例如：a=b=c中由于前后操作符相同，也就是说优先级相同，而=的结合性为R-L，也就是操作符从右到左执行，相当于a=(b=c)把c赋值给b，然后a=b把b赋值给a，这就是操作符的结合性。
是否控制求值顺序：最具代表性的是逻辑操作符。
例如对于exp1 && exp2的条件，exp1为假时exp2是不会计算的，同样对于exp1 || exp2的条件，exp1为真时exp2也是不会计算的。
由于操作符的优先级适用于相邻操作符，所以复杂表达式的值在不同的编译器下是不同的。
