C++<第三篇>：运算符

根据使用运算符的对象个数，将运算符分为单目运算符、双目运算符、三目运算符。
根据使用运算符的对象之间的关系，C++ 将运算符分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符和逗号运算符。

一、算术运算符

算术运算符包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）四则运算，算术运算符中有单目运算符和双目运算符。

表格如下：

操作符	功能	目数	用法
+	加法运算符	双目	x + y
-	减法运算符	双目	x - y
*	乘法运算符	双目	x * y
/	除法运算符	双目	x / y
%	模运算符	双目	x % y
++	自增加	单目	x++，++x
--	自减少	单目	x--，--x

加法运算：
------------------------
int x = 1;
int y = 2;

int count = x + y;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;
------------------------
count = 3

减法运算：
------------------------
int x = 1;
int y = 2;

int count = x - y;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;

------------------------
count = -1

乘法运算：
------------------------
int x = 1;
int y = 2;

int count = x * y;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;

------------------------
count = 2

除法运算：
------------------------
int x = 1;
int y = 2;

int count = y / x;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;

------------------------
count = 2

模运算（取余运算）：
------------------------
int x = 2;
int y = 7;

int count = y % x;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;

------------------------
count = 1

自增加运算：
------------------------
int x = 2;

int count = x++;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;

------------------------
count = 2

自增加运算：
------------------------
int x = 2;

int count = ++x;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;

------------------------
count = 3

自减少运算：
------------------------
int x = 2;

int count = x--;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;

------------------------
count = 2

自减少运算：
------------------------
int x = 2;

int count = --x;

cout << "输出的结果为：" << count << endl;

------------------------
count = 1

二、关系运算符

关系运算符包括小于（<）、大于（>）、大于或等于（>=）、小于或等于（<=）、等于（==）、不等于（!=）。

表格如下：

操作符	功能	目数	用法
<	小于	双目	x < y
>	大于	双目	x > y
>=	大于或等于	双目	x >= y
<=	小于或等于	双目	x <= y
==	等于	双目	x == y
!=	不等于	双目	x != y

代码演示：

int x = 2;
int y = 5;

bool result1 = x < y;
bool result2 = x > y;
bool result3 = x <= y;
bool result4 = x >= y;
bool result5 = x == y;
bool result6 = x != y;

cout << "输出的结果为：" << result1 << endl;
cout << "输出的结果为：" << result2 << endl;
cout << "输出的结果为：" << result3 << endl;
cout << "输出的结果为：" << result4 << endl;
cout << "输出的结果为：" << result5 << endl;
cout << "输出的结果为：" << result6 << endl;

实际输出结果分别是：1、0、1、0、0、1。

C++ 的 bool 类型输出值为 0 或 1，0表示假（false），1表示真（true）。

三、逻辑运算符

逻辑运算符包括逻辑与（&&）、逻辑或（||）、逻辑非（!）。

表格如下：

操作符	功能	目数	用法
&&	逻辑与	双目	x && y
||	逻辑或	双目	x || y
!	逻辑非	单目	!x

逻辑运算符的左右两边必须是bool类型或者整型数据。

逻辑与：左右两边，只要有一个为false，那么结果就为false，否则为true；
逻辑或：左右两边，只要有一个为true，就为true；
逻辑非：结果与原有值相反；

x	y	x && y	x || y	!x	!y
false	false	false	false	true	true
false	true	false	true	true	false
true	false	false	true	false	true
true	true	true	true	false	false

四、赋值运算符

赋值运算符包括+=、-+、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、|=、^=

表格如下：

操作符	功能	目数	用法
+=	加法赋值	双目	x += y
-=	减法赋值	双目	x -= y
*=	乘法赋值	双目	x *= y
/=	除法赋值	双目	x /= y
%=	模运算赋值	双目	x %= y
<<=	左移赋值	双目	x <<= y
>>=	右移赋值	双目	x >>= y
&=	按位与运算并赋值	双目	x &= y
|=	按位或运算并赋值	双目	x |= y
^=	按位异或运算并赋值	双目	x ^= y

其中，符合赋值运算符相当于简单赋值运算 + 简单运算的组合。

x += y        相当于      x = x + y
x -= y        相当于      x = x - y
x *= y        相当于      x = x * y
x /= y        相当于      x = x / y
x %= y        相当于      x = x % y
x <<= y       相当于      x = x << y
x >>= y       相当于      x = x >> y
x &= y        相当于      x = x & y
x |= y        相当于      x = x |= y
x ^= y        相当于      x = x ^ y

五、位运算符

位运算符包括&、|、^、~。

表格如下：

操作符	功能	目数	用法
&	位逻辑与	双目	x & y
|	位逻辑或	双目	x | y
^	位逻辑异或	双目	x ^ y
~	取反运算符	单目	~x

位逻辑与：两个二进制按位与运算，只有都为1结果才为1；
位逻辑或：两个二进制按位或运算，只要有一个为1，结果就为1；
位逻辑异或：两个二进制按位异或运算，只有两个数不同，结果为1，否则为0；
取反运算符：将0变成1，1变成0；

那么，位运算到底是如何计算的呢？

假设x = 2， y = 5，计算机时8位机；
为了方便计算，将这两个数转成二进制。

就以按位与举例：

  00000010
& 00000101
------------
  00000000

结果为0，按位与只有上下都是1结果才为1，否则为0。

按位取反：

~ 00000010
------------
  11111101

2取反之后的结果为”11111101“，最高位为1，所以为负数，其余7位减1再取反得出最终结果。

  11111101
- 00000001
------------
  11111100

 ~11111100
------------
  10000011

将”10000011“转成十进制是-3。

在计算机中，不存在`原码`和`反码`的，只有`补码`，计算机中的运算需要将`原码`转成`补码`，位运算就是`补码`之间的运算。

如果`原码`是正数，那么`补码`是它本身；
如果`原码`是负数，那么`补码` 是`原码`的`反码`再加1；
计算机中，计算之后的结果是`补码`，如果该`补码`的二进制最左边那一位是1，那么它的`原码`是`补码`减去1，再取反。如果最左边的数是0，那么`原码`是`补码`本身。

六、移位运算符

移位运算符包括<<、>>，这两个都是双目运算符。

（1）左移是将一个二进制操作数按指定的移动位数向左移，左边溢出的位被丢弃，右边的空位用0补充。

比如：5 << 2，将5向左移2位，相当于 5 * 2²

5的二进制是：00000101
左移两位就是：00010100

（2）右移是将一个二进制的数按指定的位数向右移动，右边溢出的的位被丢弃，左边高位的空格用0填充。

比如：5 >> 2，将5向右移2位，相当于 5 / 2²

5的二进制是：00000101
右移两位就是：00000001

六、条件运算符

条件运算符又称三目运算符，是C++中唯一的三目运算符。

格式是：<表达式1> ？<表达式2> ：<表达式3>
如果表达式1为真，那么执行表达式2，如果表达式1为假，那么执行表达式3。
比如：a = 5 > 2 ? 8 : 9
5 > 2为真，那么a=8;

这种写法可以优化if...else代码。

七、运算符的优先级

当一个表达式中存在多个运算符时，这些运算符的优先级决定执行顺序，高优先级的最先被执行。

操作符	名称	优先级
() [] -> .	圆括号 下标 取类或结构分量 取类或结构成员	1（最高优先级）
! ~ ++ -- - & * （类型） sizeof	逻辑非 取反 自增加 自减少 取负 取地址 取内容 强制类型转换 长度计算	2
* / %	乘 除 求余	3
+ -	加 减	4
<< >>	左移 右移	5
< <= > >=	小于 小于或等于 大于 大于或等于	6
== !=	恒等 不等于	7
&	按位与	8
^	按位异或	9
|	按位或	10
&&	逻辑与	11
||	逻辑或	12
? :	条件运算	13
= /= %= += -= >>= <<= &= ^= |=	赋值 除法运算并赋值 取余运算并赋值 加法运算并赋值 减法运算并赋值 右移运算并赋值 左移运算并赋值 按位与运算并赋值 按位异或运算并赋值 按位或运算并赋值	14
,	逗号（顺序求值）	15

[本章完...]