c语言操作符

目录

运算符 

 移位操作符

左移操作符

右移操作符

位操作符

 按位与&

 按位或|

按位异或^

异或交换数字

计算二进制中1的个数

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

 隐式类型转换

整形提升实例:

算术转换

操作符属性

问题表达式


运算符 

加减乘除没什么好说的,注意除法计算除号两边至少有一个数为小数时才进行小数运算,否则为整形计算,%操作符必须进行整形运算,得到的余数只能是整形。

 移位操作符

移位操作符是对二进制位进行移位,(int)为32位比特位,(char)为8个比特位...在计算机中变量是以补码形式存放在内存中的。而移位操作是在此基础上进行的。

补充原反补码相关知识:

正数的原、反、补码相同。(为了方便做减法)

无符号数没有原、反、补码。

补码 = 原码取反(反码) +1

反码:除符号位其他位取反

原码 = 补码取反 + 1 or 补码-1再取反

左移操作符

有符号:算数移位,左边丢弃左边补符号位

无符号:逻辑移位,左边丢弃左边补0

这里为了省功夫,我们用字符类型来演示:

char a = 4;

00000100//原码
01111100//补码
printf("%d",a<<1);//01111000补码
//打印:00001000 8//原码

 左移本身并没有改变a的值。打印结果显示的是原码的值,而实际各种运算都是对补码进行操作。

右移操作符

有符号:算数右移,右边丢弃左边补符号位

无符号:逻辑右移,右边丢弃,左边补0

归纳:正数补0,负数补1

一样的道理,右移操作符使值减少到了原来的一半,而左移是扩大2倍,原理参考2进制转换成10进制。

 注意:不要移动负数位,这样的结果是未定义的。(a>>-1)

位操作符

操作对象:二进制位的整数

 按位与&

有0为0,全为1才为1

巧记:可以理解成&&操作符,0&&1为1 1&&1为1 

3 & 5//char
//原码
00000011
00000101
//补码
01111101
01111011
01111001 //3&5
//原码输出:00000111//7

 按位或|

有1为1,全为0才为0

巧记:可以理解成||操作符,0||1为1 0||0为0 

按位异或^

相同为0,相异为1

巧记:可以联想哲学道理:世界上没有两片相同的树叶,相同是悖论为0,相异为真理为1。

异或交换数字

有没有一种不需要中间变量就能交换两个数的方法呢?异或或许能做到这一点。

常规做法 

		int a = 3;
		int b = 5;
		a = b + a - a;
		b = b + a - b;

 这种做法可能出现数字大的时候导致溢出,我们可以改进一下:

// 5^5 = 0
// 0^5 = 5
//3^5^5 = 3^0 = 3;	    
int a = 3;
int b = 5;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = b ^ a;

由于0和任何数异或都为这个数本身(相异),而自己异或自己为0(相同),这使得我们交换数字是存在一种有趣的加密解密效应,但无疑使得代码可读性大大降低,所以一般不推荐这样交换数字。

计算二进制中1的个数

 我们可以使用移位操作符,依次将该数的比特位进行移动,再通过与1按位与进行判断(按位异或也可)。

00000001//1
00010010 >>
00000011 >>

 按位与在遇到1结果为1,遇到0时结果为0,这样能区分0和1,异或也是同理。

	int n = 8;
		unsigned int sz = sizeof(n);//非负整数
		int bit_num = sz * 8;//计算比特位
		int sum = 0;
		int i = 0;
			for (i = 0; i < bit_num; i++)
			{
				if (1 & (n>>i))
					sum++;
			}
			printf("%d\n", sum);
		// 01000
		// 00001

结果输出1,记住移位并不会直接改变数字大小,所以得在判断时调整。

关系操作符

> 、==、<、>=、<=像这样的操作符叫做条件操作符。

注意:

关系操作符不能比较两个结构体大小,但可以比较其成员变量的大小。

不能比较两个字符串大小,因为比较的是两个字符串首元素地址。

逻辑操作符

&&和||代表逻辑操作符,对于&&,如果其中一个条件为假,就跳出判断,对于||,如果其中一个条件为真,则跳出判断,这是逻辑操作符的短路与断路现象。

c语言操作符_第1张图片

真返回1,假返回0 

条件操作符

exp1?exp2:exp3

三目操作符:真返回第二个表达式,假返回第三个表达式

 逗号表达式

从左往右依次计算,最后一个表达式的值为表达式的结果

    int a = 2;
	int b = 0;
	int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);
	printf("%d %d %d\n", a,b,c);

这个表达式的值为多少呢?

答案是:10 11 11,大家可以自己算算。

	a = get_val();
	count_val(a);
	while (a > 0)
	{
		a = get_val();
		count_val(a);
	}
	

这段代码重复的部分除了可以用do...while循环改写还可以用逗号表达式改写:

while (a = get_val(), count_val(a), a > 0)
	{
		//业务处理
	}

将需要先处理的代码用逗号表达式放到while()里,是一种很巧妙的做法。

下标引用、函数调用和结构成员

下标引用:[]

函数调用:

void test1(int x, int y)
{}
void test2()
{}
int main()
{
	test1(3, 4);//操作数(),3,4
	test2();//操作数()

结构成员

  • 结构体.成员变量
  • 结构体指针->成员变量
struct book
{
	char name[10];
	int price;
};
int main()
{
	struct book s1 = { "wei",30 };
	struct book* s2 = &s1;//不能为空

	printf("%s %d\n", s1.name, s1.price);
	printf("%s %d", s2->name, s2->price);

 隐式类型转换

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,所以当计算对象小于int(4字节)时,会发生整型提升

char a = 5; //00000101
char b = 126;//01111110
char c = a + b;
//整型提升
	00000000000000000000000000000101
    00000000000000000000000001111110
	00000000000000000000000010000011

 当把计算的结果存到c中去时,会发生截断,因为char只能存8个字节。

//截断
10000011

输出时发生整型提升:

printf("%d\n", c);//以整形打印10进制
	//11111111111111111111111110000011(补码)
	//打印(原码):10000000000000000000000001111101
	//-125

注:提升时有符号类型补符号位,无符号类型补0。 

截断和提升都是对补码操作。

整形提升实例:

 char a = 0xb6;
 short b = 0xb600;
 int c = 0xb6000000;
 if(a==0xb6)
 printf("a");
 if(b==0xb600)
 printf("b");
 if(c==0xb6000000)
 printf("c");
a:1011 0110->11111111111111111111111110110110

只输出结果c,因为a,b发生整形提升,负数取原码后,原来的值也发生了改变。

当用sizeof去对小于4字节的变量进行表达式计算时,自己也会为4字节

c语言操作符_第2张图片 

算术转换

如果某个操作符的各个操作数属于不同类型,就会发生算数转换,算数转换按照如下优先级顺序转换:

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

 当然,如果转换顺序不合理,将会出现精度丢失等情况。

float f = 3.14//float = double
int num = f;//隐式转换

操作符属性

1. 操作符的优先级
2. 操作符的结合性(从左向右、从右向左、无顺序)
3. 是否控制求值顺序(三目操作符、&&、||等)

大家可以自行查表记忆它们的特点和顺序,不需要死记硬背,用到时即可查阅。 

问题表达式

int main()
{
 int i = 10;
 i = i-- - --i * ( i = -3 ) * i++ + ++i;
 printf("i = %d\n", i);
 return 0;
}

像这样不知道哪一步该执行,不同编译器的处理也是不同的,所以我们书写代码的时候尽量降低复杂性,提高可读性

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