C语言进阶之路-运算符小怪篇
目录
一、学习目标
二、运算符详谈
算术运算符
关系运算符
逻辑运算符
位运算符
特殊运算符
条件运算符
sizeof 运算符
打怪实战
三、控制流
二路分支
多路分支
const
while与 do…while循环
语法：
for循环
break与continue
goto语句（不建议使用）
总结
一、学习目标
- 各种运算符的操作
- 控制流的各种应用
- 结合运算符和控制流编写小程序
二、运算符详谈
算术运算符
| 运算符 |
功能说明 |
举例 |
|
|
+a / a+b |
|
一目取负 |
-a / a-b |
|
双目运算符 用于相乘 |
|
|
双目运算符 用于相除 |
a/ b 5/3 = 1 5.0/3 = 1.5 |
|
双目运算符 用于求余计算 |
a%b 5%3 = 2 |
|
单目运算符 用于对某一个值进行+1运算 |
++a (先运算然后返回的是a的地址) a++ （先返回的是a的值[常量]，然后再运算） |
|
单目运算符 用于对某一个值进行-1运算 |
--a (先运算然后返回的是a的地址) a-- （先返回的是a的值[常量]，然后再运算） |
- 关注点：
- 减号也是负号，比如 -a 是取变量 a 的相反数。
- 取模运算要求左右两边操作数必须是整型数据。
- 自加和自减运算不仅可以对整型操作，也可以对浮点数、指针操作。
- 前缀自加自减运算：先进行自加自减，再参与表达式运算，返回的是一个地址
- 后缀自加自减运算：先参与表达式运算，在进行自加自减，返回的是一个常量
int a = 100; int b = 200; int c = ++a;
// a先自加1，变成101；然后再赋值给c，因此c等于101
int d = b++;
// b先赋值给d，因此d等于200；然后b自加1，变成201关系运算符
| 运算符 |
功能 |
举例 |
说明 |
| > |
用于判断关系是否大于 |
a > b |
|
| 用于判断关系是否小于 |
a < b |
||
| >= |
用于判断关系是否大于或等于 |
a >= b |
|
| 用于判断关系是否小于或等于 |
a |
||
| == |
用于判断两个关系是否等于 |
a+43 == 98-b |
|
| != |
用于判断两个关系是否不等于 |
a!=b |
- 关注点：
- 关系运算符用于判断运算符两边的表达式是否满足给定的大小条件。
- 由关系运算符组成的表达式称为关系表达式，其值为布尔型。
- 判断是否相等是双等号==，而不是一个等号。
逻辑运算符
| 运算符 |
功能说明 |
举例 |
| ! |
逻辑反 |
!(x==0) |
| && |
逻辑与 |
x>0 && x |
| || |
逻辑或 |
y100 |
- 运算规则：
- 逻辑反：将逻辑真、假翻转，即真变假，假变真。
- 逻辑与：将两个关系表达式串联起来，当且仅当左右两个表达式都为真时，结果为真。
- 逻辑或：将两个关系表达式并联起来，当且仅当左右两个表达式都为假时，结果为假。
- 特殊规则：
- 在逻辑与运算中，如果左边表达式的值为假，那么右边表达式将不被执行。
-
- 在逻辑或运算中，如果左边表达式的值为真，那么右边表达式将不被执行。
位运算符
| 运算符 |
名称 |
举例 |
功能说明 |
| ~ |
位逻辑反 |
~a |
将变量 a 中的每一位取反 |
| & |
位逻辑与 |
a & b |
将变量 a 和 b 逐位进行与操作 |
| | |
位逻辑或 |
a | b |
将变量 a 和 b 逐位进行或操作 |
| ^ |
位逻辑异或 |
a ^ b |
将变量 a 和 b 逐位进行异或操作 |
| 左移 |
a |
将变量 a 中的每一位向左移动4位 |
|
| >> |
右移 |
x >> n |
将变量 x 中的每一位向右移动4位 |
- 位运算符操作的对象是数据中的每一位
- 运算规则：
- 位逻辑反、位逻辑与、位逻辑或拥有与逻辑运算相似的规则和一样的真值表
- 位逻辑反 ~： （单目运算符）把变量中的每一个二进制位进行取反操作
- 位逻辑与 &： （双目运算符） a&b 则是把a与b的所有二进制进行对应的位与操作
-
-
- 位与操作 有0得0
-
-
- 位逻辑或 | ： （双目运算符） a|b 则是把a与b的所有二进制进行对应的位或操作
- 位逻辑反、位逻辑与、位逻辑或拥有与逻辑运算相似的规则和一样的真值表
-
-
-
-
-
- 位或操作 有1得1
-
-
-
-
-
- 异或运算 ^ ： （双目运算符） a^b 则是把a与b的所有二进制进行对应的位异或操作
- 相同为0，不同为1
- 异或运算 ^ ： （双目运算符） a^b 则是把a与b的所有二进制进行对应的位异或操作
-
- 移位运算：移出去的不要，空出来的补零。移位运算都是针对无符号数的运算。
- 右移操作： 移出去的丢弃，空出来补符号位
- 左移操作：移出去的丢弃，空出来补0 ， （负数）符号位不变，正数则覆盖符号位
- 移位运算：移出去的不要，空出来的补零。移位运算都是针对无符号数的运算。
特殊运算符
- 赋值运算符 =
- 不能对常量赋值，只能对变量赋值 123 = a ;
- 不能对数组赋值 , arr = 123 ;
- 可以连续赋值，顺序从右到左 a = b = c = k = 123 ;
int a, b;
int x[5];
a = 100; // 对变量 a 赋值，正确
3 = 100; // 对常量 3 赋值，错误！
x = 123; // 对数组 b 赋值，错误！
// 连续赋值
a = b = 50; // 先将 50 赋给 b，再将 b 的值赋给 a，正确- 复合赋值符
- 当左右两边有相同的操作数时，采用复合赋值符不仅直观，且能提高运算效率
- 除了下述10个复合运算符之外，生造别的复合运算符是非法的
// 加减乘除：
a += n; // 等价于 a = a+n; a = n + a [不太型]
a -= n; // 等价于 a = a-n; a = n - a [完全不行]
a *= n; // 等价于 a = a*n; 【不太行】
a /= n; // 等价于 a = a/n; 【完全不行】
// 求余：
a %= n; // 等价于 a = a%n;
// 位运算：
a &= n; // 等价于 a = a&n;
a |= n; // 等价于 a = a|n;
a ^= n; // 等价于 a = a^n;
a >>= n; // 等价于 a = a>>n;
a <<= n; // 等价于 a = a<条件运算符
- 唯一需要三个操作数的运算符（三目运算符）
- 语法：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
- 释义：当表达式1为真时，取表达式2，否则取表达式3
- 如果表达式1为真则取冒号左边，否则去冒号右边
- 举例：
int a = 100;
int b = 200;
int m = (a>b) ? a : b; // 如果 a>b 为真，则 m 取 a 的值，否则取 b 的值sizeof 运算符
- 含义：计算指定数据类型或者变量所占据内存的字节数
- 语法：sizeof(类型) 、sizeof(变量) ，计算变量的字节数时圆括号可以省略
- 举例：
printf("%d\n", sizeof(int));
printf("%d\n", sizeof(long double));
int a[5];
printf("%d\n", sizeof(a));
printf("%d\n", sizeof a);
return运算符
- 含义：退出某个函数（如果退出的是主函数main，那么整个程序也就退出了）
- 语法：必须出现在函数体内，可以带函数对应类型的数据
- 举例：
float func()
{
return 1.34;
}优先级与结合性
- 当表达式中出现不同的运算符时，根据优先级来决定谁先执行，比如先乘除，后加减
- 当表达式中出现多个相同优先级的运算符时，根据结合性来决定谁先运行，比如从左到右
打怪实战
- 编写一个程序，计算N升纯净水所包含的分子个数，结果用科学计数法表示。
- 编写一个程序，用户输入华氏温度F，程序输出摄氏温度C，结果保留2位小数。
提示：华氏温度F转化为摄氏温度C的公式为： C = 5×（F - 32）÷ 9
- 编写一个程序，将用户输入的天数转化为等价的星期数和天数。
输入：18输出：2星期零4天
- 分析并解释以下程序的执行结果。
#include
int main(void)
{
int x = 10;
int a, b, c;
a = x++;
b = ++x;
c = 10*x++;
printf(“x=%d，a=%d，b=%d，c=%d\n”, x, a, b, c);
return 0;
} - 【简答题】 简述 ‘a’ 与 “a” 的异同。
- 【简答题】有时候需要使用 int32_t 类型变量代替 int 类型变量的原因是什么？
三、控制流
二路分支
- 逻辑：程序中某段代码需要在满足某个条件时才能运行
- 形式：
- if 语句：表达一种 如果-则 的条件执行关系
- if-else 语句：表达一种 如果-否则 的互斥分支关系
语法：
if ( 布尔表达式 )
{
// 如果布尔表达式为真则执行{} 中的代码
}
if( 布尔表达式 )
{
// 如果布尔表达式为真 则执行 代码块 A
}
else
{
// 否则执行 代码块 B
}- 举例：
// if 语句 int a = 124 ;
if(a%2 == 0)
{
printf("a是偶数\n");
}
//if-else 语句
if(a%2 == 0)
{
printf("a是偶数\n");
}
else
{
printf("a是奇数\n");
}注意：
- if 语句可以单独使用，else 语句不可以，else 语句必须跟if语句配套使用
- 不管是 if 语句还是 else 语句，{代码块}都必须使用大括号{}括起来，否则只有首句有效
- if 以及else 语句的大括号都可以省略但是不建议省略容易造成误会降低可读性。
使用if-else来实现多路分支：
if (ch >= 65 && ch <= 90)
{
printf("这是一个大写字母...\n");
}
else if( ch >= 'a' && ch <= 'z' ) {
printf("这是一个小写字母...\n");
}
else if (ch >= '0' && ch <= '9')
{
printf("这是一个数字...\n");
}
else{
printf("这是一个其他的符号...\n");
}多路分支
- 逻辑：根据不同的条件执行不同的代码片段
- 语法：
switch ( 必须是一个整形表达式 )
{
case 整形常量1 ：
代码片段1
break ; // 跳出语句 【不是必须的】
case 整形常量2 ：
代码片段2
break ; // 跳出语句 【不是必须的】
case 整形常量3 ：
代码片段3
break ; // 跳出语句 【不是必须的】
....
.....
.....
case 整形常量n ... 整形常量n+X: // 表示一个取值范围 在 n 与 n+X 之间
代码片段N-1
break ; // 跳出语句 【不是必须的】
case 整形常量N ：
代码片段N
break ; // 跳出语句 【不是必须的】
default: // 如果以上所有的CASE都不符合则进入defalue 语句中
代码片段N+1
break;
}switch(n)
{
case 1:
printf("one\n");
break;
case 2:
printf("two\n");
break;
case 3:
printf("three\n");
break;
default:
printf("其他数字\n");
}
- 要点解析：
- switch(n) 语句中的 n 必须是一个整型表达式，即 switch 判断的数据必须是整型
- case 语句只能带整型常量，包括普通整型或字符，不包括 const 型数据。
- break 语句的作用是跳出整个 swtich 结构，没有 break 程序会略过下一个case语句的判断执行执行代码段
- default 语句不是必须的，一般放在最后面（因此不需要 break）
- 如果想判断一定的范围可以 使用...作为一个范围的选择 比如 1 ... 30 表示1到30之间
多路分支小怪练习：
-
- 尝试使用if-else实现：
- 用户从键盘中输入一个字符
- 程序检测后输出字符对应的类型（大写、小写、数字、符号等）
- 尝试使用switch-case实现
- 用户从键盘输入一个颜色的首字母（不区分大小写）
- 程序检测后输出对应的颜色单词
- 例如：
- 输入 g 输出 绿色
- 输入 R 输出 红色
- 尝试使用if-else实现：
const
- 逻辑：使一个变量不可修改
- 作用：
- 修饰普通变量，使之不可修改
- 修饰指针变量，使之指向不可修改或者使其指向的目标的内容不可修改
- 示例：
int const a = 100; // 定义了一个不可修改的变量a
const int b = 200; // 定义了一个不可修改的变量b
const int c ; // 语法上没有问题，但是c的值完全没有任何作用
a = 101; // 错误
b = 202; // 错误while与 do…while循环
- 逻辑：使得程序中某一段代码可以重复循环地运行
- 形式：
- while 循环：先判断，再循环
- do-while 循环：先循环，再判断
while循环
语法：
while( 布尔表达式 ) // 只要该表达式为真则代码块会被一直执行
{
代码块
}while循环：
入口判断
// 循环输出一系列整数，直到100为止
int a;
scanf("%d", &a);
while(a <= 100)
{
printf("%d\n", a);
a++;
}
do-while 循环
do-while循环：出口判断
// 循环输出一系列整数，直到100为止
int a;
scanf("%d", &a);
do
{
printf("%d\n", a);
a++;
}while(a <= 100);
- 语法点：
- while 循环先进行判断，条件为真后才执行循环体，因此循环体可能一遍也不执行。
- do-while 循环先执行循环体，再进行判断，因此循环体至少会执行一遍。
- do-while 循环中的 while 语句后面有分号；
for循环
- 逻辑：与 while 循环类似，但更加紧凑，for 循环将控制循环的变量集中在一行
语法：
for ( 初始化语句 ; 条件判断语句 ; 循环变量迭代语句 )
{
代码块
}
注意：
# 初始化语句 只会在进入for循环的时执行一次
# 条件判断语句 每一次进入for 循环时都会执行判断
# 循环变量迭代语句 在每一次循环结束后执行
流程：
初始化 --> 判断是否满足 --> 执行代码块 --> 执行循环变量的迭代 
- 示例：
// 循环输出一系列整数，直到100为止
int a;
for(a=30; a<=100; a++)
{
printf("%d\n", a);
}
语法点：
-
- 循环头的标准语法是： for(表达式1 ; 表达式2 ; 表达式3）
- 表达式1一般用来初始化循环控制变量，只会执行一次
- 表达式2一般用来作为循环判定条件，为真则进入循环，为假则跳出循环 ， 每一次循环都需要先判断
- 表达式3一般用来更新循环控制变量 ， 在每一次循环结束后执行
- 三个表达式均可以省略，但分号不能省略
for (;;) // 死循环
{
}break与continue
- 逻辑：
- break：① 跳出 switch 语句； ② 跳出当层循环体（包括while + for ）
- continue：结束当次循环，进入下次循环
- 举例：
switch(n)
{
case 1:
printf("one\n");
break; // 跳出 switch 语句
case 2:
printf("two\n");
break;
}
while(1)
{
int n = scanf("%d", &a);
if(n == 0)
break; // 跳出当层 while 循环体
}
for(int i=1; i<=100; i++)
{
if(i%7 == 0)
continue; // 跳过所有能被7整除的数
printf("%d\n", i);
}goto语句（不建议使用）
- 逻辑：无条件跳转
语法：
标签：
goto 标签;
- 示例：
int main()
{
printf("%d\n", __LINE__); // 打印第3行
// 无条件跳转到label处
goto label;
printf("%d\n", __LINE__); // 打印第7行，此处被略过
label:
printf("%d\n", __LINE__); // 打印第9行
}
- 语法：
- goto语句直接跳转到本代码块中的标签处
- 标签指的是以冒号结尾的标识符
- 作用：
- goto语句的无条件跳转不利于程序的可读性，一般不建议使用
- goto语句在跳转的时候内存中的数据具有一定的不确定性
- goto语句常被用在程序的错误处理中
Init()
{
// 初始化LCD 设备
if(error)
{
goto exit_lcd ;
}
// 初始化 触摸屏设备
if(error)
{
goto exit_touch ;
}
// 初始化蓝牙设备
if(error)
{
goto exit_Bt ;
}
// 初始化网络设备
if(error)
{
goto exit_Net ;
}
exit_Net:
// 释放网络设别
exit_Bt:
// 释放蓝牙设别
exit_touch:
// 释放触摸屏资源
exit_lcd:
// 释放LCD的资源
}总结
本文细讲了打怪路上的运算符怪和控制流怪的特点和消灭方法，各位只需认真学习，即可消灭它们。祝各位都可爬上C语巅峰，斩尽拦路小妖。
本文参考 粤嵌文哥 的部分课件，经过整理和修改后发布在C站。如有转载，请联系本人