从零开始探索C语言（三）----运算符和判断语句

1. C 运算符

运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。

C 语言内置了丰富的运算符，并提供了以下类型的运算符：

1. 算术运算符
2. 关系运算符
3. 逻辑运算符
4. 位运算符
5. 赋值运算符
6. 杂项运算符

1.1 算术运算符

实例

#include 
 
int main()
{
   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;
 
   c = a + b;
   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a - b;
   printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a * b;
   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a / b;
   printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a % b;
   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a++;  // 赋值后再加 1 ，c 为 21，a 为 22
   printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a--;  // 赋值后再减 1 ，c 为 22 ，a 为 21
   printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c );
 
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

以下实例演示了 a++ 与 ++a 的区别：

实例

#include 
 
int main()
{
   int c;
   int a = 10;
   c = a++; 
   printf("先赋值后运算：\n");
   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
   printf("Line 2 - a 的值是 %d\n", a );
   a = 10;
   c = a--; 
   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
   printf("Line 4 - a 的值是 %d\n", a );
 
   printf("先运算后赋值：\n");
   a = 10;
   c = ++a; 
   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
   printf("Line 6 - a 的值是 %d\n", a );
   a = 10;
   c = --a; 
   printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c );
   printf("Line 8 - a 的值是 %d\n", a );
 
}

以上程序执行输出结果为：

1.2 关系运算符

#include 
 
int main()
{
   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;
 
   if( a == b )
   {
      printf("Line 1 - a 等于 b\n" );
   }
   else
   {
      printf("Line 1 - a 不等于 b\n" );
   }
   if ( a < b )
   {
      printf("Line 2 - a 小于 b\n" );
   }
   else
   {
      printf("Line 2 - a 不小于 b\n" );
   }
   if ( a > b )
   {
      printf("Line 3 - a 大于 b\n" );
   }
   else
   {
      printf("Line 3 - a 不大于 b\n" );
   }
   /* 改变 a 和 b 的值 */
   a = 5;
   b = 20;
   if ( a <= b )
   {
      printf("Line 4 - a 小于或等于 b\n" );
   }
   if ( b >= a )
   {
      printf("Line 5 - b 大于或等于 a\n" );
   }
}

1.3 逻辑运算符

&& 称为逻辑与运算符。如果两个操作数都非零，则条件为真。

|| 称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个非零，则条件为真。

! 称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态。如果条件为真则逻辑非运算符将使其为假。

#include 
 
int main()
{
   int a = 5;
   int b = 20;
   int c ;
 
   if ( a && b )
   {
      printf("Line 1 - 条件为真\n" );
   }
   if ( a || b )
   {
      printf("Line 2 - 条件为真\n" );
   }
   /* 改变 a 和 b 的值 */
   a = 0;
   b = 10;
   if ( a && b )
   {
      printf("Line 3 - 条件为真\n" );
   }
   else
   {
      printf("Line 3 - 条件为假\n" );
   }
   if ( !(a && b) )
   {
      printf("Line 4 - 条件为真\n" );
   }
}

1.4 位运算符

位运算符作用于位，并逐位执行操作。
&、 | 和 ^ 的真值表如下所示：

假设如果 A = 60，且 B = 13，现在以二进制格式表示，它们如下所示：

A = 0011 1100

B = 0000 1101

---

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A = 1100 0011

#include 
 
int main()
{
 
   unsigned int a = 60;    /* 60 = 0011 1100 */  
   unsigned int b = 13;    /* 13 = 0000 1101 */
   int c = 0;           
 
   c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */ 
   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
 
   c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
   printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );
 
   c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
 
   c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
   printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );
 
   c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
 
   c = a >> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
   printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c );
}

1.5 赋值运算符

下表列出了 C 语言支持的赋值运算符：

#include 
 
int main()
{
   int a = 21;
   int c ;
 
   c =  a;
   printf("Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c +=  a;
   printf("Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c -=  a;
   printf("Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c *=  a;
   printf("Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c /=  a;
   printf("Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c  = 200;
   c %=  a;
   printf("Line 6 - %%= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c <<=  2;
   printf("Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c >>=  2;
   printf("Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c &=  2;
   printf("Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c ^=  2;
   printf("Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
   c |=  2;
   printf("Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
 
}

1.6 杂项运算符 ↦ sizeof & 三元

下表列出了 C 语言支持的其他一些重要的运算符，包括 sizeof 和 ? :。

#include 
 
int main()
{
   int a = 4;
   short b;
   double c;
   int* ptr;
 
   /* sizeof 运算符实例 */
   printf("Line 1 - 变量 a 的大小 = %lu\n", sizeof(a) );
   printf("Line 2 - 变量 b 的大小 = %lu\n", sizeof(b) );
   printf("Line 3 - 变量 c 的大小 = %lu\n", sizeof(c) );
 
   /* & 和 * 运算符实例 */
   ptr = &a;    /* 'ptr' 现在包含 'a' 的地址 */
   printf("a 的值是 %d\n", a);
   printf("*ptr 是 %d\n", *ptr);
 
   /* 三元运算符实例 */
   a = 10;
   b = (a == 1) ? 20: 30;
   printf( "b 的值是 %d\n", b );
 
   b = (a == 10) ? 20: 30;
   printf( "b 的值是 %d\n", b );
}

1.7 C 中的运算符优先级

下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符，具有较高优先级的运算符出现在表格的上面，具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中，较高优先级的运算符会优先被计算。

2. C 判断

判断结构要求程序员指定一个或多个要评估或测试的条件，以及条件为真时要执行的语句（必需的）和条件为假时要执行的语句（可选的）。

C 语言把任何非零和非空的值假定为 true，把零或 null 假定为 false。

C 语言提供了以下类型的判断语句：

2.1 if 语句

C 语言中 if 语句的语法：

if(boolean_expression)
{
   /* 如果布尔表达式为真将执行的语句 */
}

如果布尔表达式为 true，则 if 语句内的代码块将被执行。如果布尔表达式为 false，则 if 语句结束后的第一组代码（闭括号后）将被执行。

C 语言把任何非零和非空的值假定为 true，把零或 null 假定为 false。

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;
 
   /* 使用 if 语句检查布尔条件 */
   if( a < 20 )
   {
       /* 如果条件为真，则输出下面的语句 */
       printf("a 小于 20\n" );
   }
   printf("a 的值是 %d\n", a);
 
   return 0;
}

2.2 if…else 语句

C 语言中 if…else 语句的语法：

if(boolean_expression)
{
   /* 如果布尔表达式为真将执行的语句 */
}
else
{
   /* 如果布尔表达式为假将执行的语句 */
}

如果布尔表达式为 true，则执行 if 块内的代码。如果布尔表达式为 false，则执行 else 块内的代码。

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 100;
 
   /* 检查布尔条件 */
   if( a < 20 )
   {
       /* 如果条件为真，则输出下面的语句 */
       printf("a 小于 20\n" );
   }
   else
   {
       /* 如果条件为假，则输出下面的语句 */
       printf("a 大于 20\n" );
   }
   printf("a 的值是 %d\n", a);
 
   return 0;
}

2.3 if…else if…else 语句

一个 if 语句后可跟一个可选的 else if…else 语句，这可用于测试多种条件。

当使用 if…else if…else 语句时，以下几点需要注意：

一个 if 后可跟零个或一个 else，else 必须在所有 else if 之后。
一个 if 后可跟零个或多个 else if，else if 必须在 else 之前。
一旦某个 else if 匹配成功，其他的 else if 或 else 将不会被测试。

C 语言中的 if…else if…else 语句的语法：

if(boolean_expression 1)
{
   /* 当布尔表达式 1 为真时执行 */
}
else if( boolean_expression 2)
{
   /* 当布尔表达式 2 为真时执行 */
}
else if( boolean_expression 3)
{
   /* 当布尔表达式 3 为真时执行 */
}
else 
{
   /* 当上面条件都不为真时执行 */
}

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 100;
 
   /* 检查布尔条件 */
   if( a == 10 )
   {
       /* 如果 if 条件为真，则输出下面的语句 */
       printf("a 的值是 10\n" );
   }
   else if( a == 20 )
   {
       /* 如果 else if 条件为真，则输出下面的语句 */
       printf("a 的值是 20\n" );
   }
   else if( a == 30 )
   {
       /* 如果 else if 条件为真，则输出下面的语句 */
       printf("a 的值是 30\n" );
   }
   else
   {
       /* 如果上面条件都不为真，则输出下面的语句 */
       printf("没有匹配的值\n" );
   }
   printf("a 的准确值是 %d\n", a );
 
   return 0;
}

2.4 ? : 运算符(三元运算符)

可以用条件运算符 ? :来替代 if…else 语句。它的一般形式如下：

Exp1 ? Exp2 : Exp3;
其中，Exp1、Exp2 和 Exp3 是表达式。请注意，冒号的使用和位置。

? 表达式的值是由 Exp1 决定的。如果 Exp1 为真，则计算 Exp2 的值，结果即为整个表达式的值。如果 Exp1 为假，则计算 Exp3 的值，结果即为整个表达式的值。

#include
 
int main()
{
    int num;
 
    printf("输入一个数字 : ");
    scanf("%d",&num);
 
    (num%2==0)?printf("偶数"):printf("奇数");
}