C语言开发之运算符、表达式用法

Ｃ语言中运算符和表达式数量之多，在高级语言中是少见的。正是丰富的运算符和表达式使Ｃ语言功能十分完善。这也是Ｃ语言的主要特点之一。Ｃ语言的运算符不仅具有不同的优先级，而且还有一个特点，就是它的结合性。在表达式中，各运算量参与运算的先后顺序不仅要遵守运算符优先级别的规定，还要受运算符结合性的制约，以便确定是自左向右进行运算还是自右向左进行运算。这种结合性是其它高级语言的运算符所没有的，因此也增加了Ｃ语言的复杂性。

运算符简介

Ｃ语言的运算符可分为以下几类：

1.         算术运算符:用于各类数值运算。包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余(或称模运算，%)、自增(++)、自减(--)共七种。

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(<=)和不等于(!=)六种。

3.         逻辑运算符:用于逻辑运算。包括与(&&)、或(||)、非(!)三种。

4.         位操作运算符:参与运算的量，按二进制位进行运算。包括位与(&)、位或(|)、位非(~)、位异或(^)、左移(<<)、右移(>>)六种。

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(&=,|=,^=,>>=,<<=)三类共十一种。

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(&)二种运算。

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[]，成员(->，.)等几种。

运算符优先级

 

优先级	运算符	名称或含义	使用形式	结合方向	说明
1	[]	数组下标	数组名[常量表达式]	左到右
	()	圆括号	（表达式）/函数名(形参表)
	.	成员选择（对象）	对象.成员名
	->	成员选择（指针）	对象指针->成员名
2	-	负号运算符	-表达式	右到左	单目运算符
	(类型)	强制类型转换	(数据类型)表达式
	++	自增运算符	++变量名/变量名++		单目运算符
	--	自减运算符	--变量名/变量名--		单目运算符
	*	取值运算符	*指针变量		单目运算符
	&	取地址运算符	&变量名		单目运算符
	!	逻辑非运算符	!表达式		单目运算符
	~	按位取反运算符	~表达式		单目运算符
	sizeof	长度运算符	sizeof(表达式)
3	/	除	表达式/表达式	左到右	双目运算符
	*	乘	表达式*表达式		双目运算符
	%	余数（取模）	整型表达式/整型表达式		双目运算符
4	+	加	表达式+表达式	左到右	双目运算符
	-	减	表达式-表达式		双目运算符
5	<<	左移	变量<<表达式	左到右	双目运算符
	>>	右移	变量>>表达式		双目运算符
6	>	大于	表达式>表达式	左到右	双目运算符
	>=	大于等于	表达式>=表达式		双目运算符
	<	小于	表达式<表达式		双目运算符
	<=	小于等于	表达式<=表达式		双目运算符
7	==	等于	表达式==表达式	左到右	双目运算符
	!=	不等于	表达式!= 表达式		双目运算符
8	&	按位与	表达式&表达式	左到右	双目运算符
9	^	按位异或	表达式^表达式	左到右	双目运算符
10	|	按位或	表达式|表达式	左到右	双目运算符
11	&&	逻辑与	表达式&&表达式	左到右	双目运算符
12	||	逻辑或	表达式||表达式	左到右	双目运算符
13	?:	条件运算符	表达式1? 表达式2: 表达式3	右到左	三目运算符
14	=	赋值运算符	变量=表达式	右到左
	/=	除后赋值	变量/=表达式
	*=	乘后赋值	变量*=表达式
	%=	取模后赋值	变量%=表达式
	+=	加后赋值	变量+=表达式
	-=	减后赋值	变量-=表达式
	<<=	左移后赋值	变量<<=表达式
	>>=	右移后赋值	变量>>=表达式
	&=	按位与后赋值	变量&=表达式
	^=	按位异或后赋值	变量^=表达式
	|=	按位或后赋值	变量|=表达式
15	,	逗号运算符	表达式,表达式,…	左到右	从左向右顺序运算

说明：

同一优先级的运算符，运算次序由结合方向所决定。简单记就是：！ >算术运算符 >关系运算符 > && > || >赋值运算符

上表不容易记住。其实也用不着死记，用得多，看得多自然就记得了。也有人说不用记

这些东西，只要记住乘除法的优先级比加减法高就行了，别的地方一律加上括号。这在你自己写代码的时候，确实可以，但如果是你去阅读和理解别人的代码呢？别人不一定都加上括号了吧？所以，记住这个表，我个人认为还是很有必要的。

一些容易出错的优先级问题

上表中，优先级同为1 的几种运算符如果同时出现，那怎么确定表达式的优先级呢？这

是很多初学者迷糊的地方。下表就整理了这些容易出错的情况：

  这些容易出错的情况，希望读者好好在编译器上调试调试，这样印象会深一些。一定要

多调试，光靠看代码，水平是很难提上来的。调试代码才是最长水平的。

逻辑运算符

||和&&是我们经常用到的逻辑运算符，与按位运算符|和&是两码事。下一节会介绍按位

运算符。虽然简单，但毕竟容易犯错。看例子：

int i=0;

int j=0;

if((++i>0)||(++j>0))

{

//打印出i和j的值。

}

结果:i=1;j=0。

不要惊讶。逻辑运算符||两边的条件只要有一个为真，其结果就为真；只要有一个结果

为假，其结果就为假。if((++i>0)||(++j>0))语句中，先计算(++i>0)，发现其结果为真，后面

的(++j>0)便不再计算。同样&&运算符也要注意这种情况。这是很容易出错的地方，希望读

者注意。

条件运算符和条件表达式

如果在条件语句中，只执行单个的赋值语句时，常可使用条件表达式来实现。不但使程序简洁，也提高了运行效率。

条件运算符为?和：，它是一个三目运算符，即有三个参与运算的量。

由条件运算符组成条件表达式的一般形式为：

   表达式1? 表达式2：表达式3

其求值规则为：如果表达式1的值为真，则以表达式2的值作为条件表达式的值，否则以表达式2的值作为整个条件表达式的值。

条件表达式通常用于赋值语句之中。

例如条件语句：

    if(a>b)  max=a;

        else max=b;

可用条件表达式写为

    max=(a>b)?a:b;

执行该语句的语义是：如a>b为真，则把a赋予max，否则把b赋予max。

使用条件表达式时，还应注意以下几点：

1)         条件运算符的运算优先级低于关系运算符和算术运算符，但高于赋值符。

因此

    max=(a>b)?a:b

可以去掉括号而写为

    max=a>b?a:b

2)         条件运算符?和：是一对运算符，不能分开单独使用。

3)         条件运算符的结合方向是自右至左。

例如：

a>b?a:c>d?c:d

应理解为

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

这也就是条件表达式嵌套的情形，即其中的表达式3又是一个条件表达式。

 ++、--操作符

绝对是一对让人头疼的兄弟。先来点简单的：

int i = 3；

（++i）+（++i）+（++i）；

表达式的值为多少？15 吗？16 吗？18吗？其实对于这种情况，Ｃ语言标准并没有作出规定。有点编译器计算出来为18，因为i经过3次自加后变为6，然后3个6相加得18；而有的编译器计算出来为16（比如Visual C++6.0），先计算前两个i的和，这时候i自加两次，2个i的和为10，然后再加上第三次自加的i得16。其实这些没有必要辩论，用到哪个编译器写句代码测试就行了。但不会计算出15的结果来的。

++、--作为前缀，我们知道是先自加或自减，然后再做别的运算；但是作为后缀时，到底什么时候自加、自减？这是很多初学者迷糊的地方。假设i=0，看例子：

A)

j =(i++,i++,i++);

 

B)

for（i=0;i<10;i++）

{

   //code

}

 

C)

k =（i++）+（i++）+（i++）；

你可以试着计算他们的结果。

1)         例子为逗号表达式，i 在遇到每个逗号后，认为本计算单位已经结束，i这时候自加。关于逗号表达式与“++”或“--”的连用，还有一个比较好的例子：

int x;

int i = 3;

x = (++i, i++, i+10);

问x 的值为多少？i的值为多少？

按照上面的讲解，可以很清楚的知道，逗号表达式中，i在遇到每个逗号后，认为本计算单位已经结束，i这时候自加。所以，本例子计算完后，ｉ的值为5，ｘ的值为15。

2)         例子i 与10进行比较之后，认为本计算单位已经结束，i这时候自加。

3)         例子i 遇到分号才认为本计算单位已经结束，i这时候自加。

也就是说后缀运算是在本计算单位计算结束之后再自加或自减。C语言里的计算单位大体分为以上3类。

留一个问题：

for（i=0，printf（“First=%d”，i）;

i<10，printf（“Second=%d”，i）;

i++，printf（“Third=%d”，i））

{

   printf（“Fourth=%d”，i）；

}

打印出什么结果？