【C++】运算符与表达式（学习笔记）
一、运算符和表达式
1、运算符概述
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
2、表达式概述
在程序中，运算符是用来操作数据的，因此，这些数据也被称为操作数
使用运算符将操作数连接而成的式子称为表达式
3、算法运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| + | 把两个操作数相加 |
| - | 从第一个操作数中减去第二个操作数 |
| * | 把两个操作数相乘 |
| / | 分子除以分母 |
| % | 取模运算符，整除后的余数 |
| ++ | 自增运算符，整数值增加 1 |
| – | 自减运算符，整数值减少 1 |
4、关系运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| == | 检查两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真 |
| != | 检查两个操作数的值是否相等，如果不相等则条件为真 |
| > | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是则条件为真 |
| < | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是则条件为真 |
| >= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作效的值，如果是则条件为真 |
| <= | 检套左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是则条件为真 |
5、逻辑运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| && | 逻辑与运算符。如果两个操作数都非零，则为真 |
| || | 逻辑或道算符：如果两个操作数中有任意一个非零，则为真 |
| ! | 逻辑非运算符。真假逆转 |
6、赋值运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| = | 赋值运算符，把右边操作数的值赋给左边操作数 |
| += | 把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作救 |
| -= | 把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作救 |
| *= | 把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作救 |
| /= | 把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作救 |
| %= | 求两个操作数的模赋值给左边操作数 |
| <<= | 左移且赋值运算符 |
| >>= | 右移且赋值运算符 |
| &= | 按位与且赋值运算符 |
| ^= | 按位异或且赋值运算符 |
| |= | 按位或且赋值运算符 |
7、位运算符
1）位逻辑运算符
&：位与
^：位异或
|：位或
~：位取反
| p | q | p&q | p|q | p^q |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
2）移位运算符
<<：左移运算符
>>：右移运算符
8、杂项运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| sizeof | sizeof 运算符返回变量的大小 |
| Condition ? X : Y | 条任运算符。如果 Condition 为真，返回值为 X，否则值为Y |
| , | 逗号运算符会顺序放行一系列运算。整个逗号表达式的值是以逗号分隔的列表中的最后一个表达式的 值 |
| . 和 -> | 成号运算符用于引用类、结构和共用体的成员 |
| Cast | 强制转换运算符。把一种数据类型转换为另一种数据类型 |
| & | 指针运篁符。返回变量的地址 |
| * | 指针运算符。指向一个交量 |
9、运算符优先级
一般来说，一元运算符优先级高于对应的二元运算符
弄不清楚优先级，就加括号
二、补码
1、机器数和真值
机器数：一个数在计算机中的二进制表示形式
机器数是带符号的，在计算机用一个数的最高位存放符号，正数为0，负数为1
真值：真正的数学意义上的数值
因为第一位是符号位，所以机器数的形式值就不等于真正的数值
00000000000000000000000000000011 --> +3
2、无符号数的编码
| 机器数 | 2^3(=8) | 2^2(=4) | 2^1(=2) | 2^0(=1) | 真值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0001 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0101 | 0 | 1 | 0 | 1 | 5 |
| 1011 | 1 | 0 | 1 | 1 | 11 |
| 1111 | 1 | 1 | 1 | 1 | 15 |
3、有符号数的补码
| 机器数 | 2^3(=8) | 2^2(=4) | 2^1(=2) | 2^0(=1) | 真值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0001 | -0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0101 | -0 | 1 | 0 | 1 | 5 |
| 1011 | -1 | 0 | 1 | 1 | -5 |
| 1111 | -1 | 1 | 1 | 1 | -1 |
4、另一种计算补码的方法
对正数：直接按位计算权重和
对负数：保留符号位，对后面每位取反+1
5、字节序 (Byte Ordering)
大端法(Big Endian)：大多数IBM 机器，Internet传输
小端法(Little Endian)：Intel 兼容机
6、关于位运算的补充说明
左移运算比较简单：末尾补零
右移运算会有两种情况：
- 逻辑右移：移走的位填充为0
- 算术右移：移走的位填充与符号位有关，负数填充1
对有符号的数，尽可能不要使用右移运算，运算取决于编译器