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。
- 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。
这是一个C语言的例子，展示了整数除法和浮点数除法的区别：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
int b = 3;
double c = 10.0;
double d = 3.0;
printf("整数除法: %d / %d = %d\n", a, b, a / b);
printf("浮点数除法: %.2f / %.2f = %.2f\n", c, d, c / d);
return 0;
}
在这个例子中，a / b 是整数除法，结果会被舍入到最接近的整数。而 c / d 是浮点数除法，结果会保留小数部分。所以，你会看到 10 / 3 的结果是 3，而 10.0 / 3.0 的结果是 3.33。
3. 移位操作符(对二进制移位)
注：移位操作符的操作数只能是整数。
<< 左移操作符
>> 右移操作符
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3.1 左移操作符
移位规则：
左边抛弃、右边补0
3.2 右移操作符
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
左边用原该值的符号位填充，右边丢弃
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
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4. 位操作符(重要)
& //按位与
| //按位或
^ //按位异或
注：他们的操作数必须是整数。
#include <stdio.h>
int main()
{
int num1 = 1;
int num2 = 2;
num1 & num2;
num1 | num2;
num1 ^ num2;
return 0; }
不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
printf("a = %d b = %d\n", a, b);
return 0; }
This is a neat piece of code! It’s a C program that swaps the values of two variables, a and b, without using a temporary variable. The ^ operator is the bitwise XOR operator in C. Here’s how it works:
-
a = a^b;After this line,aholds the XOR ofaandb. -
b = a^b;Nowbbecomes the originalabecausea^b^bequalsa. -
a = a^b;Finally,abecomes the originalbbecausea^a^bequalsb.
So, if a was 10 and b was 20 at the beginning, after these operations, a will be 20 and b will be 10. The printf function then prints these swapped values. It’s a clever use of the properties of the XOR operation!
练习：
编写代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数。(求补码)
//方法1
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10; // 1010
int count = 0;//计数
while (num)
{
if (num % 2 == 1)
count++;
num = num / 2; //除2 相当于 右移一位
}
printf("二进制中1的个数 = %d\n", count); // 2
return 0;
}
//思考这样的实现方式有没有问题？
//方法2：
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = -1; //二进制： 11111111 11111111 11111111 11111111
int i = 0;
int count = 0;//计数
for (i = 0; i < 32; i++)
{
if (num & (1 << i)) //每一位都与i对应位上的1做 按位与
count++;
}
printf("二进制中1的个数 = %d\n", count); // 32
return 0;
}
//思考还能不能更加优化，这里必须循环32
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//方法3：
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = -1;
int i = 0;
int count = 0;//计数
while(num)
{
count++;
num = num&(num-1); //和自身减1，按位与
}
printf("二进制中1的个数 = %d\n",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。
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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。
int weight = 120;//体重
weight = 89;//不满意就赋值
double salary = 10000.0;
salary = 20000.0;//使用赋值操作符赋值。
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= 10;
int x = 0;
int y = 20; a = x = y+1;//连续赋值 不推荐
//这样的代码感觉怎么样？
//那同样的语义，你看看：
x = y+1; a = x;
// 这样的写法是不是更加清晰爽朗而且易于调试。
复合赋值符
这些运算符都可以写成复合的效果
+=
-=
*=
/=
%=
>>=
<<=
&=
|=
^=
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。
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6. 单目操作符
6.1 单目操作符介绍
! 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
关于sizeof其实我们之前已经见过了，可以求变量（类型）所占空间的大小
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = -10;
int *p = NULL;
printf("%d\n", !2); // 0
printf("%d\n", !0); // 1
a = -a;
p = &a;
printf("%d\n", sizeof(a)); // 4
printf("%d\n", sizeof(int)); // 4
printf("%d\n", sizeof a);//这样写行不行？ 行 4
//printf("%d\n", sizeof int);//这样写行不行？ 不行
return 0;
}
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6.2 sizeof 和 数组
#include <stdio.h>
void test1(int arr[]) //传进来的是数组的指针
{
printf("%d\n", sizeof(arr));//(2) 4
}
void test2(char ch[]) //传进来的是数组指针
{
printf("%d\n", sizeof(ch));//(4) 4
}
int main()
{
int arr[10] = {0};
char ch[10] = {0};
printf("%d\n", sizeof(arr));//(1) 40
printf("%d\n", sizeof(ch));//(3) 10
test1(arr);
test2(ch);
return 0;
}
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问：
（1）、（2）两个地方分别输出多少？ 40 4
（3）、（4）两个地方分别输出多少？ 10 4
//++和–运算符
//前置++和–
//前置++和--
#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; }
8
//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;
}
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7. 关系操作符
关系操作符
>
>=
<
<=
!= 用于测试“不相等”
== 用于测试“相等”
这些关系运算符比较简单，没什么可讲的，但是我们要注意一些运算符使用时候的陷阱。
警告：
在编程的过程中== 和=不小心写错，导致的错误。
所以建议写成这样的形式：
5 == num
8. 逻辑操作符(重要)
逻辑操作符有哪些：
&& 逻辑与
|| 逻辑或
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区分逻辑与和按位与
区分逻辑或和按位或
1&2----->0 0001&0101 = 0000 = 0
1&&2---->1 1&&2 = 1
1|2----->3 0001|0101 = 0101 = 3
1||2---->1 1||2 = 1
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逻辑与和或的特点：
C语言运算符优先级
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
//i = a++ && ++b && d++; //a=0,逻辑与就近原则，直接就停止了运算，后面的都不会在运算，a=1,b=2,c=3,d=4 i = 0
i = a++||++b||d++; // a=1, b=3, 运算到++b之后，有了1就停止了，后面的就不会运算了。c=3, d = 5 i = 1
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？
9. 条件操作符
exp1 ? exp2 : exp3
1
if (a > 5)
b = 3;
else
b = -3;
转换成条件表达式，是什么样？b = a>5? 3 : -3;
2.使用条件表达式实现找两个数中较大值
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int maxVal = a > b ? a : b;
printf("maxVal = %d\n", maxVal);
return 0;
}
10. 逗号表达式
exp1, exp2, exp3,...expN
1
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。
//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 = 13
//c是多少？
//代码2
if (a =b + 1, c=a / 2, d > 0)
//代码3 a = get_val();
count_val(a);
while (a > 0) {//业务处理
a = get_val();
count_val(a);
}
//如果使用逗号表达式，改写：条件表达式 a>0
while (a = get_val(), count_val(a), a>0) {
//业务处理
}
11. 下标引用、函数调用和结构成员
- [ ]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。
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- ( ) 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。
#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;
}
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- 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; //结构体变量stu
struct Stu* pStu = &stu; //结构成员访问 结构体指针变量pStu
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(重要)
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 整形提升(只有char 类型和short类型需要, float 和 double类型不需要)
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。
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:
#include <stdio.h>
int main()
{
char a = 5;
//00000000000000000000000000000101 // 进行整型提升的结果
//00000101 - a
char b = 126;
//00000000000000000000000001111110 //进行整型提升的结果
//01111110 - b
char c = a + b;
//00000000000000000000000000000101 - a
//00000000000000000000000001111110 - b
//00000000000000000000000010000011 // a和b相加得到c
//10000011 - c
//11111111111111111111111110000011 - 补码(这是整数存储在内存的方式); 进行整型提升的结果
//11111111111111111111111110000010 - 反码(补码减去1)
//10000000000000000000000001111101 - 原码(反码取反,这是整数 通过%d 打印在屏幕上的显示方式); 最高位是1,表示负数
//
printf("%d\n", a);//5
printf("%d\n", b);//126
printf("%d\n", c);//-125
return 0;
}
printf格式字符
#include<stdio.h>
//实例1
int main()
{
char a = 0xb6;
short b = 0xb600;
int c = 0xb6000000;
printf("Ox%x\n", a); //-74 Oxffffffb6
printf("Ox%x\n", b); //-18944 Oxffffb600
printf("Ox%x\n", c); //-1241513984 Oxb6000000
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 a0xb6 , b0xb600 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.
//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© ,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。
#include<stdio.h>
//实例1
int main()
{
float f = 3.14;
int num = f;//隐式转换，会有精度丢失
printf("%d\n", num); // 3
return 0;
}
这是一个C语言的代码例子，说明了寻常算术转换的概念：
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 5;
double d = 2.0;
// 当int和double类型的变量进行运算时，int类型的变量会被转换为double类型
double result = i / d;
printf("结果是: %f\n", result);
return 0;
}
在这个例子中，i 是一个 int 类型的变量，d 是一个 double 类型的变量。当它们进行除法运算时，i<