C语言基础之——操作符（上）

本篇文章，我们将展开讲解C语言中的各种常用操作符，帮助大家更容易的解决一些运算类问题。

这里提醒一下小伙伴们，本章知识会大量涉及到二进制序列，不清楚二进制序列的小伙伴，可以去阅读我的另一篇文章《数据在内存中的存储》学习了解。

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目录

一.操作符分类

二.操作符讲解

1.算数操作符

2.移位操作符

（1）左移操作符 

（2）右移操作符

3.位操作符

（1）& 按位与

 （2）| 按位或

 （3）^ 按位异或

4.赋值操作符

5.单目操作符

总结

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一.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

二.操作符讲解

由于操作符数量过多，所以本期文章我们将仅仅讲解前五种。

1.算数操作符

算数操作符包括 “+，-，*，/，%” 五个。较为简单，小伙伴们只需要注意以下几点：

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。
2. 对于“/”操作符如果两个操作数都为整数，执行整数除法。只要有浮点数就执行浮点数除法。
3. “%”操作符的两个操作数必须为整数，返回的是整除后的余数。

2.移位操作符

<<        左移操作符

>>        右移操作符

移位操作符的左边是要操作的数，右边则是要移动的位数。

要注意的是，移位操作符的操作数只能是整数，移动的对象则是整数的二进制序列。

一个整型占四个字节，也就是32个bit位，要记住，整型在数据中存储的是二进制序列的补码，所以我们对整型的操作都是对其补码进行操作的。

（1）左移操作符 

左移操作符，顾名思义就是将整数的二进制序列向左边移动呗，那么它的规则是什么呢？？？

移位规则：

左边丢弃，右边补0

#include
int main()
{
	int n = 6;
	//00000000 00000000 00000000 00000110-移动前
	//00000000 00000000 00000000 00001100-移动后
	int m = n << 1;
	printf("%d\n", n);
	printf("%d\n", m);
	return 0;
}

如上代码，将“6”的二进制序列向左移动一位，便得到了一个新的二进制序列。结果如下：

 由结果可以看出，移位操作符并不会改变操作数本身，而且细心的小伙伴们可以看出，向左移动一位不就相当于每一位的数字都“乘2”嘛，也就是将数字翻倍，移动n位，便翻2的n次方倍。

负数的操作与之一样，就是小伙伴们千万不要忘记原码和补码之间的转换。

（2）右移操作符

移位规则：

右移运算分为两种：

1.逻辑移位

左边用0填充，右边丢弃

2.算术移位

左边用原值的符号位填充，右边丢弃

不同的编译器会有不同的右移运算，但是我们平时所使用的绝大多数编译器都是算数右移。

#include
int main()
{
	int n = -15;
	//10000000 00000000 00000000 00001111-原码
	//11111111 11111111 11111111 11110000-反码
	//11111111 11111111 11111111 11110001-补码
	//11111111 11111111 11111111 11111000-移动后补码
	//11111111 11111111 11111111 11110111-移动后反码
	//10000000 00000000 00000000 00001000-移动后原码
	int m = n >> 1;
	printf("%d\n", n);
	printf("%d\n", m);
	return 0;
}

结果如下： 

 同左移类似，右移则是将数字折半，但是如果是奇数的话，结果则会是比小数小的最临近于小数的负数。比如-15的右移结果就是-8。

3.位操作符

&       按位与

|         按位或

^        按位异或

位操作符的操作数也必须是整数，也是对其二进制序列动手。

（1）& 按位与

假如我是一个企业高管，我现在需要程序员A与程序员B一起来完成某个项目，这说明，A和B是必不可少的，他们两个少了谁这个项目都完不成。这便是按位与。

口诀：同真则真，有假则假

#include
int main()
{
	int a = 6;
	//00000000 00000000 00000000 00000110-补码
	int n = -15;
	//11111111 11111111 11111111 11110001-补码
	int m = a & n;
	//00000000 00000000 00000000 00000110-补码
	//11111111 11111111 11111111 11110001-补码
	//00000000 00000000 00000000 00000000-m的补码（重点）
	printf("%d\n", m);
	return 0;
}

我们习惯上将二进制序列的“1”视为真，“0”视为假，a&n，便是两个二进制序列对应的每一位相与，从而得到一个新的二进制序列。

由上可知，m的二进制序列全为0，也就代表m的值为0，结果如下：

 （2）| 按位或

假如我又是一个企业高管，我现在需要程序员A或程序员B来完成某个项目，这说明，A和B他们两个只要有一个能来做这个项目，就能成，如果一个都没有，就做不了。这便是按位或。

口诀：同假则假，有真则真

#include
int main()
{
	int a = 6;
	//00000000 00000000 00000000 00000110-补码
	int n = -15;
	//11111111 11111111 11111111 11110001-补码
	int m = a | n;
	//00000000 00000000 00000000 00000110-补码
	//11111111 11111111 11111111 11110001-补码

	//11111111 11111111 11111111 11110111-m的补码（要点）

	//11111111 11111111 11111111 11110110-m的反码
	//10000000 00000000 00000000 00001001-m的原码
	printf("%d\n", m);
	return 0;
}

对两个二进制序列的每一位相或，便得到m的补码，但是m的符号位为1，是负数，所以要转化为原码来读。

结果如下：

 （3）^ 按位异或

假如我还是一个企业高管……这个不好举例子了哈哈哈直接来看口诀：

相同为0，不同为1

#include
int main()
{
	int a = 6;
	//00000000 00000000 00000000 00000110-补码
	int n = -15;
	//11111111 11111111 11111111 11110001-补码
	int m = a ^ n;
	//00000000 00000000 00000000 00000110-补码
	//11111111 11111111 11111111 11110001-补码
	//11111111 11111111 11111111 11110111-m的补码（重点）
	//11111111 11111111 11111111 11110110-m的反码
	//10000000 00000000 00000000 00001001-m的原码
	printf("%d\n", m);
	return 0;
}

将两个二进制序列的每一位相异或，结果如下：

4.赋值操作符

所谓赋值操作符，也就是我们经常使用的“ = ”，将一个常量或者常量表达式赋给一个变量。

int a = 1;//不是赋值，是创建之后的初始化

a = 5;//是赋值

int b = 2;

int c = 0;

c = a + b;//也是赋值

除了等号以外，还有一些常用的复合赋值操作符：

+=        -=        *=        /=        %=        >>=        <<=        &=        |=        ^=

这些符合赋值其实是两个运算式的合并，例如：

int a = 2;

a = a + 5 和 a += 5 是一样的效果，后者看起来会更加的简洁

5.单目操作符

所谓单目，也就是这种操作符的操作数只有一个。

• ！                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

 这些操作符我们大多数都知道，下面我们仅仅讲解一下不是那么熟悉的：

sizeof        操作数的类型长度

sizeof 计算的结果是 size_t 类型

size_t 是无符号整型

对 size_t 类型的数据进行打印，可以使用%zd或%u

int a = 10;

printf("%zd",sizeof(a));

结果为4。 

~                  对一个数的二进制按位取反

int a = 0;

printf("%d",~a);

0的补码二进制序列为：

00000000 00000000 00000000 00000000

111111111 111111111 111111111 111111111//为负数，取原码

111111111 111111111 111111111 111111110//反码

10000000 00000000 00000000 00000001//原码

结果为-1。

*        间接访问操作符

int a = 10;

int* p = &a;

*p;//这时候我们的*就是对p进行解引用操作，*p是通过p中存放的地址，找到p指向的对象。

*p 其实就是a。

(类型)           强制类型转换

int a = (int )3.14;

3.14在编译器中会被默认为是double类型，如果直接将其初始化给int型的a，则会在后续操作中出现误差甚至错误，所以要将其强制类型转化为int型。

总结

本期关于操作符的知识讲解到这里就要结束啦，稍后博主将更新C语言基础之——操作符（下）来讲解剩余的操作符。

喜欢博主文章的小伙伴们不要忘记一键三连哦，我们下期再见！