C语言-操作符（详细）和表达式求值
本篇是对各种操作符和表达式的求值的介绍
1.算数操作符
2.移位操作符
3.位操作符
4.赋值操作符
5.单目操作符
6.关系操作符
7.逻辑操作符
8.条件操作符
9.逗号表达式
10.下标引用操作符与函数调用操作符
11.结构体成员操作符
12.表达式求值
13.操作符的属性
1.算数操作符
+ 加法
- 减法
* 乘法
/ 取商
% 取余算数操作符与数学类似，值得注意的是 / 和 % 。
float a,b;
a=10/3; //值为3
b=10/3.0; //3.3333333/ 的两个操作数如果都是整数，那么进行的就是整数除法，两个操作数中至少有一个是小数时，才进行小数除法。而 % 的两个操作数都必须是整形。
2.移位操作符
<< 左移
>> 右移移位操作符移动的是二进制位
整数的二进制位有三种形式：
原码
反码
补码
一个整形的大小是4个字节，所以占32个bit位，所以一个整形的二进制位一共有32位。第一位表示符号位，0表示整数，1表示负数。
整数在内存中都是以二进制的补码储存的
原码就是把整数从十进制转换成二进制数，然后补齐到32位得到
反码就是原码的符号位不变，其他的位全部按位取反得到的
补码就是把反码加一得到的
而正数的的原码，反码，补码都是相同的
所以，我们要计算的只有负数的补码
int a=0;
a<<1 //把a左移一位我们知道，位移操作符是对整数的二进制位进行位移，而这个二进制位就是二进制的补码。
对负数进行操作时，要先算出负数的补码，在进行操作，然后再转换成原码就可以得到操作后的值
左移的规则
把补码整体向左移，左边的丢掉，右边补零
右移的规则
算数右移：右边丢弃，左边补原符号位
逻辑右移： 右边丢弃，左边补零
在右移时，到底进行算数右移还是逻辑右移是取决于编译器的。（我当前的编译器是算数右移）
此外，还有一个未定义的规则：不要移动负数位
int a=0;
a>>-1;3.位操作符
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或与位移操作符一样，也是对整数的二进制补码进行操作，
a&b a与b的二进制补码按位与（见零位零）。注意与取地址&区分，取地址&是单目操作符
a|b a与b的二进制补码按位或（见一为一）。
a^b a与b的二进制补码按位异或（相异为一，相同为零）。
由上面的定义我们可以知道
a^a=0;
a^0=a;当我们想交换a，b两个数时，我们可以使用这样一种方法（只能用于整数）
a=a^b;
b=a^b;
a=a^b;下面我们做一道例题：求出一个数在内存中存储的1的个数
思考：假设我们要判断一个数的在内存中存储的补码的最后一位是不是1，那我们只需要让这个数按位与一个1，如果结果是0，说明最后一位是0，如果结果是1，说明最后一位是1，那么当我们想要验证别的位时，我们只需要把1左移，然后把每一位都验证一边即可
int main()
{
int n=0;
scanf("%d",&n);
int i,count;
for(i=0;i<32;i++)
if(1==(n<4.赋值操作符
=
+=
-=
*=
/=
%=
>>=
<<=
&=
|=
^=这个比较好理解，就是赋值，需要注意的是
连续赋值：
a=x=y+1;先把y+1赋给x，再把x赋给a
复合赋值：
a=a+2 <==> a+=2;
a=a>>1 <==> a>>=1;
a=a&4 <==> a&=4;5.单目操作符
！ 逻辑反
- 负值
+ 正值
& 取地址
sizeof 计算类型创建的变量所占的内存大小，单位是字节
~ 对一个数的二进制位按位取反（包括符号位）
-- 前置，先减后用，后置，先用后减
++ 前置，先加后用，后置，先用后加
* 解引用（间接访问） *&a <==> a
(类型) 强制类型转换逻辑反：C语言中，在c99之前，是没有表示真假的类型的，我们用0表示假，非0表示真，在c99中引入了布尔类型头文件是
bool flag1=ture;
bool flag2=false;逻辑反就是把真变成假，假变成真。
取地址与解引用：取地址是取一个变量的地址，解引用是通过这个地址找到这个变量，所以他们经常成对使用
int a=10;
int* pa=&a;
*pa=5;
printf("%d",a);//输出结果为5sizeof：可能会有初学者觉得它是一个函数，因为确实使用的时候也很像是函数，但其实sizeof是一个操作符，我们可以通过下面的代码验证。
int main()
{
int a=10;
printf("%d\n",sizeof a);
printf("%d\n",sizeof(int));
return 0; //输出结果都是4
}当我们省略a两边的括号时，代码依然可以跑起来，这就说明了sizeof不是函数，因为函数的括号是绝对不能省略的（这种省略的写法只是为了大家好区分sizeof是不是函数，并不支持大家这样去写，并且sizeof括号里如果是类型的话，也是不能省略括号的）
sizeof还有一个属性
int a=10;
short s=0;
printf("%d\n",sizeof(s=a+2));//输出2
printf("%d\n",s); //输出0为什么第二个没有输出12呢，因为sizeof（）括号中的表达式是不参与计算的，因为我们的电脑在执行我们写的源文件时，会先编译，再生成链接，最后生成.exe文件。而sizeof是在编译期间处理的，表达式则是在程序编好后才运行的。所以上面的代码中s的值没有被改变。
~按位取反：当我们想把某一个数的某一个二进制位变为1时，我们可以让这个数按位或一个1左移n位 a|(1< 还有当我们在读取多组数时，一般的代码为 但是我们也可以用这种方法写读取多组数 原理是因为scanf读取失败时会返回一个EOF，而EOF的值是（-1），（-1）的补码全都是1，所以~（-1）的补码就全为0，表示0，而0又表示假，所以上述代码可以使循环停止。 6.关系操作符 非常直观，没有什么难以理解的 需要注意的是：==不能用来判断两个字符串是否相等，"abcd"=="efg"比较的是这两个字符串的首字符的地址，比较字符串大小有一个专门的函数---strcmp。strcmp比较的是两个字符串对应位置上字符的大小，而不是长度，在比较时，如果字符串对应位置的字符相等则比较下一位，直到对应位置的字符不相等，则较大字符所在的字符串就是大的字符串。 7.逻辑操作符 我们看下面的代码 上面的代码为什么输出是1 2 3 4而不是1 3 3 5呢？ 因为对&&来说，如果左边的操作数为0，那么它的结果肯定是0，所以右边的值就不会计算了，对 || 也是一样，如果左边的操作数为1，那么值肯定为1，右边的操作数也不会计算了。 8.条件操作符 exp1为真，执行exp2，结果为exp2的结果 exp1为假，执行exp3，结果为exp3的结果 9.逗号表达式 从左到右依次执行，整个表达式的结果为最后一个表达式的结果（前面的每个表达式都是要执行的） 10.下标引用操作符与函数调用操作符 下标引用操作符就是我们在调用数组中的元素时用的[ ]。 上面的代码更加说明了【】是一个操作符，数组名和下标是它的两个操作数。 函数调用操作符（）的操作数为函数名和参数。 11.结构体成员操作符 我们来通过下面的代码对这两个操作符进行一个区分 上面的代码会打印出三组数据，他们都是一样的，说明我们传的是结构体时，要用 结构体.成员名来访问，当我们传的是结构体指针时，可以用 结构体指针->成员名 来访问，也可以解引用指针然后用（*结构体指针）.成员名 来访问 12.表达式求值 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。 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。 简单来说就是CPU中最小的计算单位是一个整形的大小，所以当小于一个整形大小的变量要进行运算时，计算机要先把它变成整型进行运算，然后再变回去。 那么计算机是如何进行整形提升的呢?我们看下面的代码 c1,c2都是字符型，而3，127都是整型，char中存放不下，所以会发生截断，下面我们来分析一下计算机的计算过程 上面我们就分析清楚了计算机到底是怎么进行整型提升的。 上面这个代码的输出结果也说明了当c要进入表达式进行计算时，就会进行整型提升。 算数转换 当操作符对大于等于整型的不同类型的数进行操作时，会把其中一个数的类型转换成另一个数的类型，否则就无法进行操作，下面的层次体系称为寻常算术转换。 上面的类型的转换优先级是从上到下排列的，即当一个long double类型与int类型的数据运算时，会把int转换成long double类型。 13.操作符的属性 （1）操作符的优先级 （2）操作符的结合性 （3）是否控制求值序列 操作符的优先级有一个明确的表格，大家有兴趣可以去查找一下 只有相邻的两个操作符猜讨论优先级，当相邻的两个操作符优先级相同时，结合性起作用 结合性就像下面的代码： 两个操作符都是+，优先级相同，那么就通过他们的结合性判断先后顺序，+操作符是从左到右结合的，所以该式的计算顺序是a+b，再加c。 大多数操作符都是不控制求值顺序的 只有以下四个 逻辑与 逻辑或 条件操作符 逗号表达式 就像上面所说，以逻辑与为例，当逻辑与的左边的操作数为0时，表达式必为0，所以不计算右边的表达式，这就是控制求值顺序。 下面有几个典型的错误表达式 这个表达式是有多种执行顺序的，如果abcdef都是变量，那么无论哪种路径都不会影响最终的值，但是当abcdef都是表达式的时候，并且如果他们当中还使用了一下相同的变量时，这时候不同的计算路径就很可能产生不同的结果，所以这是一个错误的表达式。 这个代码的问题是我们不知道左边的c是在自加之前准备好还是自加之后，所以也有问题。 这个代码在不同的编译器里有不同的结果，所以也是存在问题。 上述代码的问题在于每次调用fun函数时返回的值都不同，但是我们无法确定到底应该先调用那个fun函数。 综上所述，我们在写表达式的时候一定要注意，要根据操作符的属性，写出能够确定唯一执行路径的表达式，否则就是错误的表达式。while(scanf("%d",&n)!=EOF);
{
…………;
}while(~scanf("%d",&n))
{
…………;
}>
>=
<
<=
==
!=&& 逻辑与 （见0为0）
|| 逻辑或 （见1为1）int i=0;a=0;b=2;c=3;d=4;
i=a++ && ++b && d++;
printf("%d %d %d %d\n",a,b,c,d);//输出为1 2 3 4exp1?exp2:exp3exp1,exp2,exp3……,expN;[] 下标引用
() 函数调用arr[4] <==> *(arr+4) <==> *(4+arr) <==> 4[arr]. 结构体.成员名
-> 结构体指针->成员名struct Stu
{
char name[20];
int age;
float score;
};
void print1(struct Stu ss)
{
printf("%s %d %f\n",ss.name,ss.age,ss.score);
}
void print2(struct Stu* ps)
{
printf("%s %d %f\n",(*ps).name,(*ps).age,(*ps).score);
printf("%s %d %f\n",ps->name,ps->age,ps->score);
int main()
{
struct Stu s={"李四"，20，95.5}；
print1(s);
print2(&s);
return 0;
}
int main()
{
char c1=3;
char c2=127;
char c3=c1+c2;
printf("%d\n",c3);
return 0;
}char c1=3;
//00000000 00000000 00000000 00000011--3的补码
//00000011--c1
char c2=127;
//00000000 00000000 00000000 01111111--127的补码
//01111111--c2
//那么我们如何进行整型提升呢？
//负数：高位补1
//正数：高位补0
//无符号位：高位补0
char c3=c1+c2;
//00000000 00000000 00000000 10000010--130的补码
//10000010--c3
//符号位为1，表示负数，所以高位补1
//11111111 11111111 11111111 10000010--c3整型提升后的补码
//11111111 11111111 11111111 10000001--c3整形提升后的反码
//10000000 00000000 00000000 01111110--c3整形提升后的原码--（-126）
printf(%d\n",c3);//值为-126char c=1;
printf("%u\n",sizeof(c)); //1
printf("%u\n",sizeof(+c)); //4
printf("%u\n",sizeof(-c)); //4long double
double
float
ubsigned long int
long int
ubsigned int
int
a+b+c
a*b+c*d+e*fc=++cint i=10;
i=i-- - --i*(i=-3)*i++ + ++i;
printf("i=%d\n",i);int fun()
{
static int count=1;
return ++count;
}
int main()
{
int answer;
answer=fun()-fun()*fun();
printf("%d\n",answer);
}