C语言：运算符与表达式

一.整体架构

Ｃ语言的运算符可分为以下几类：
（1）算数运算符：用于各类数值运算。包括：加（+），减（-），乘（*），除（/）,求余（%），自增（++），自减（–）共7种

（2）关系运算符：用于比较运算。包括：大于（>）,小于（<），等于（=），大于等于（>=）,小于等于（<=)，不等于（！=）共6种

（3）逻辑运算符：用于逻辑运算。包括：与（&&），或（//）,非（！）共3种

（4）位操作运算符：参与运算量，按二进制位进行运算。包括：位与（&），位或（/），位非（~），位异或（^）,左移（<<），右移（>>）共6种。

（5） 赋值运算符:用于赋值运算，分为简单赋值(=)、复合算术赋值(+=,-=,*=,/=,%=)和复合位运算赋值(&=,|=,^=,>>=,<<=)三类共11种

（6）条件运算符:这是一个三目运算符，用于条件求值（？ ：）

（7） 逗号运算符:用于把若干表达式组合成一个表达式( ，)

（8） 指针运算符:用于取内容(*)和取地址(&) 2种运算

（9）求字节数运算符:用于计算数据类型所占的字节数(sizeof)

（10）特殊运算符:有括号()，下标[]

二.算数运算符与算数表达式

1.基本算数运算符
+ (加)、 - (减) 、 * (乘) 、 / (除) 和 % (求余数)

这五个运算符的优先级为： *，/ 和%同级，但比 + 和 - 高。即先乘除后加减。

注意：两个整数相除，结果为一整数；分子小于分母，结果为零
例如：

5/2  结果为2
2/5  结果为0

注意：这五个运算符的结合性为：自左至右。
例如：
10+6- 4*2

第一步先计算10+6，得结果16,第二步计算4*2，得结果8,然后用第一步计算的结果减第二步计算的结果，得结果8。

2.算数表达式
算术表达式是由算术运算符和操作数组成的表达式。表达式的值是一个数值，表达式的类型具体由运算符和操作数确定。

例如：
5+3*(6-2) 表达式的类型为int 型。
3+4.0-3/2.0 表达式的类型为double型。

3.数据类型转换

（1）强制转换
直接将某数据强制转换成指定的数据类型
注意：强制类型转换，变量值本身未变化
例如：

(double)a；  
(int)(x+y)；先把x的值转换成int型，然后再加y。注意区别
(float)(5%3)    
 int  i；
 …
 i=i+(int)9.801;

（2）隐式转换
在编译时由编译程序按照一定规则自动完成，不需人为干预
数据参加运算前要进行下列转换：

char,short→int,float→double

混合运算时数据类型由低级→高级

int unsigned long double

注意：以上并不意味着int必须到unsigned再到long的依次转换，而是由算式中的最高级进行转换的。

总结：用算术运算符和括号“( )”将运算对象连接起来，符合Ｃ语法规则的式子称为算术表达式。
　　运算对象：常量、变量、函数等。
　　优先级：先乘除后加减。
　　结合率：自左至右。

三.赋值运算符和赋值表达式

1.赋值运算符
表示方式： 赋值符号：＝
将赋值符右边表达式的值赋给赋值符左边的一个变量。

赋值运算符的数据类型若不一致，则要进行类型转换。
转换方式为：
1.将实型数据赋给整型变量时，舍弃实数的小数部分。
　　例如：int i; i=5.65; i 的值为 5。
　　
2.将整型数据赋给实型变量时，数值不变。
float f ; f=23; (先23→23.00000 再存储在f 中)
double d; d=23; (先23→23.000000000000000再存储在d中)

3.将字符数据赋给整型变量时，将字符数据放到整型变量低8位中两种情况：
（1）.若字符最高位为1，整型变量的高位置1，否则高位置0。
（2）.若把字符处理为无符号的量，整型变量的高位0。

2.复合的赋值运算符
复合的赋值运算符：（共十个）
　　+= , －= , *= , /= , %= , <<= , >>= , &= , ^= , |=

例如：

 a += 3        等价于     a=a+3
 x *= y+8      等价于     x=x*(y+8)
 x %= 3        等价于     x=x%3

3.赋值表达式
由赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子。
格式为：<变量> <赋值运算符> <表达式>

例如：

 int x,y,z;
 x=y=z=5+6;
 int  x=3,y=4;
 x*=y+1;     ( x=等价与  x*(y+1);)
 int x;
 x='a';    

它是将字符‘a’的ASCII码值97，赋给int(整)型变量x。
注意：赋值运算符结合率为：“自右而左”。
例如：

a=b=c=5               a=(b=(c=5))   a,b,c值都是5
a=5+(c=6)             c值为6, a值为5+6 （即11）
a=(b=4)+(c=6)         b值为4,c值为6，a值为4+6 （即10）
a=(b=10)/(c=2)        a值为5
a+=a–=a*a          （若a为5，值为-40） 

计算方法：
a+=(a- =aa)
a=a-aa (即a= 5-5*5,即a=-20)
a=a+(上述表达式结果）
即a= （-20）+（-20）
即a= = - 40

四.关系运算符与关系表达式

1.关系运算符
关系运算符用于两个数值之间的比较运算。
Ｃ语言提供6种关系运算符：
<、<=、>、>=、 优先级相同
==、!= 优先级相同

关系运算符的结合率为：“自左而右”。
关系运算符、算术运算符和赋值运算符的优先级为：
算数运算符（高）<=== 关系运算符 <===赋值运算符（低）

例如：

 c>a+b           等效于     c>(a+b)
 a>b!=c          等效于     (a>b)!=c
 a==bc           等效于     a=(b>c)

2.关系表达式
由关系运算符和操作数组成的表达式称为关系表达式。
关系表达式的值是一个逻辑型的值，即只有两个值（真和假）。

注意：C语言是用1作为真，用0作为假。但是进行运算时，非0即认为真，0才认为假。而表达式的结果为真时，给出真值1。为假时，给出假值0。
例1：

int x=2,y=3,z=5;     

则： x>y 结果为0。
z>=y 结果为1。
z==y 结果为0。

五.逻辑运算符和逻辑表达式
1.逻辑运算符

&&与：自左至右，优先级为中
/ /或： 自左至右，优先级为低
！ 非： 自右至左，优先级为高

2.逻辑表达式
用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的式子。
运算结果为：“真”或“假”值。
系统在运算时以非0为“真”值，以0为“假”值。

例如：

4 && 0 || 2            的值为1
5 && !0                的值为1
(a>b)&&(x>y)           可以写成　　a>b&&x>y
(a==b)||(x==y)         可以写成    a==b||x==y

六.自增自减运算符
自增、自减运算符：++ , – (使变量的值增１或减１）
例如:
++i , --i (先自增或自减，在整个表达式运算之前先自增或自减，适用于windows）
i++ , i-- (后自增或自减,在整个表达式运算结束以后再进行自增或自减运算, 适用于windows）

注意：结合率：自右至左

-i++             相当于 -(i++) 
i+++j            相当于 (i++)+j

七.条件运算符和条件表达式

1.条件运算符
？ ： 它是一个三目运算符。

2.条件表达式
条件表达式的一般格式为： 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
运算过程：表达式１的结果为真（非０）时，表达式２的计算结果作为条件表达式的值；否则，取表达式３的计算结果为条件表达式的值。

例如：

a>b?a:b  

条件运算符的优先级低于逻辑、关系、算术运算符高于赋值运算符。
例如：

a>b?a:b+1     相当于     (a>b)?a:(b+1) 

条件运算符的结合率为：“自右至左”。
　 例如：

 a>b?a:c>d?c:d     相当于   a>b?a:(c>d?c:d)

八.逗号运算符和逗号表达式
逗号运算符： ,
　　1.格式： 表达式1, 表达式2, 表达式3, LL, 表达式n
2. 优先级： 最低
从左向右计算每个表达式的值，逗号表达式的值为表达式n的值。
例如：

y=(x=3,5+6,x+5)

逗号表达式的值为8。