10.C语言 进制转换（思维导图版），操作符（巨细版）
文章目录
- 一.2进制(原码、反码、补码)
- 二.2进制转10进制，8进制，16进制
- 三.10进制转2进制
- 四.移位操作符<< >>
-
- 4.1左移操作符 <<
- 4.2右移操作符>>
- 五.位操作符&、|、^
-
- 5.1 &按位与
- 5.2 | 按位或
- 5.3 ^ 按位异或
- 六.编写实现：求某数字2进制第几位
- 七.编写代码实现：求⼀个整数存储在内存中的⼆进制中1的个数。
- 八.逗号表示式
- 九.下标引用操作符[ ].
- 十.函数调用操作符
- 十一.优先级、结合性
- 十二.表达式求值
-
- 12.1整型提升
- 12.2算术转换
- 12.3举例问题表达式
一.2进制(原码、反码、补码)
正整数的原、反、补码都相同。
负整数的三种表⽰⽅法各不相同。
在计算机系统中，数值⼀律⽤补码来表⽰和存储。原因在于，使⽤补码，可以将符号位和数值域统⼀处理
二.2进制转10进制，8进制，16进制
2进制转10进制举例：
2进制转8进制:
从2进制序列中右边低位开始向左每3个2进制位会换算⼀个8进制位，剩余不够3个2进制位的直接换算.
0开好头的数组，会被当做8进制。
2进制转16进制：
从2进制序列中右边低位开始向左每4个2进制位会换算⼀个16进制位，剩余不够4个⼆进制位的直接换算。
16进制的数字每⼀位是0~9,a ~f 的，16进制表⽰的时候前⾯加0x
三.10进制转2进制
四.移位操作符<< >>
操作数只能是整数
对于移位运算符，不要移动负数位
4.1左移操作符 <<
规则：左边丢弃，右边补0（操作数的二进制）
int main()
{
int a = 10;
int b = a << 1;
printf("a=%d ", a);//a没变
printf("b=%d ", b);
a = -10;
int c = a << 1;
printf("c=%d \n", c);
return 0;
}
4.2右移操作符>>
逻辑右移：右边丢弃，左边补0
算术右移：右边丢弃，左边补原符号位
用上面哪一个右移取决于编译器，大部分编译器采用算术右移。
int main()
{
int num = -1;
int n = num >> 1;
printf("%d",n);
return 0;
}
五.位操作符&、|、^
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
按位：按二进制位
操作数只能是整数
5.1 &按位与
规则：都为1才是1，有0就是0
int main()
{
int a = 5;
int b = -6;
int c = a & b;//写出a和b的二进制位都是1为1，有0为0
printf("%d",c);
return 0;
}
结果为0
5.2 | 按位或
规则： 都是0才为0，有1就是1
int main()
{
int a = 5;
int b = -6;
int c = a | b;
printf("%d", c);
return 0;
}
结果为-1
5.3 ^ 按位异或
规则：二进制相同为0，不同为1
int main()
{
int a = 5;
int b = -6;
int c = a ^ b;
printf("%d",c);
return 0;
}
结果为-1
不创建第三个变量，实现两个变量值交换
原理：
（1）一个变量按位异或自己结果是0，即a^a=0;
（2）一个变量按位异或0结果为自己，即a^0=a;
int main()
{
int a = 4;
int b = 6;
a = a^b;
b = a^b;//b=a^b^b=a^0=a
a = a^b;//a=a^b^a=0^b=b
printf("%d %d",a,b);
return 0;
}
a = a^b;
b = a^b;//b=a^b^b=a^0=a
a = a^b;//a=a^b^a=0^b=b
异或只能用作整数交换，代码可读性较低，效率低于创建变量的方法
六.编写实现：求某数字2进制第几位
求21的二进制第4位
int main()
{
int a = 21;
int b = (a >> 4 & a);
printf("%d", b);
return 0;
}
结果为1
七.编写代码实现：求⼀个整数存储在内存中的⼆进制中1的个数。
第一种方法：
#include
但是会循环32次，继续优化。
第二次方法:
#include
八.逗号表示式
规则：用逗号隔开的多个表达式，从左到右执行，整个表达式结果是最后一个表达式的结果。
#include
九.下标引用操作符[ ].
操作数：一个数组名 + 一个索引值
int arr[100];
arr[19]=10;
[ ]两个操作数是arr和9
十.函数调用操作符
接受一个或多个操作数：
第一个操作数：函数名
剩余操作数：传递给函数的参数
栗子：
#include十一.优先级、结合性
操作符的两个属性决定了表达式求值计算顺序
优先级
如果一个表达式有多个运算符，要看哪个运算符应该优先执行。
结合性
当运算符的优先级相同时，优先级无法决定先计算哪个，于是我们就要看是左结合还是右结合。大部分是左结合，从左到右。
我们需要记住这些操作符优先级，其他遇到查表就行：
- 圆括号（）
- 自增运算符++ 自减运算符 - -
- 一元运算符+和-
- 乘法 * 除法 /
- 加法+ 减法-
- 关系运算符> <等
- 赋值运算符=
圆括号优先级最高，可以用它改变其他运算符优先级
优先级和结合性表格：
https://zh.cppreference.com/w/c/language/operator_precedence
3*2/5;
*和/的优先级一样，结合性都是从左到右，所以从左到右算。
十二.表达式求值
表达式求值前要就行类型转换，当表达式的值换到适当的类型，才开始计算。
12.1整型提升
C语言整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度进行。
为了获得这个精度，表达式中的字符char 和短整型 short 操作数在使用之前被转换为普通整型(int 或 unsigned int)，这种转换叫做整型提升
char和short类型太小了，不能直接拿来执行运算，得先变长成int字节长度，运算后再截断多余位变回原来字节长度。
栗子：
char a=3;
char b=127;
char c=a+b;
printf("c=%d",c);
3 : 00000000 00000000 00000000 00000011（补码）
127: 00000000 00000000 00000000 01111111（补码）
3+127: 00000000 00000000 00000000 10000010（补码）
%d:打印整型，整型提升
c发生截断： 10000010（补码）
又正数原码反码补码相同，
负数转码规则： 原码取反转反码 ，反码+1转补码
因为我们得到的是补码，所以提升要注意我们的是有符号还是符号进行区分补位。
10000010（有符号前补符号位1）
提升：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0010（补码）
提升完成，当我们想看最后结果，则进行下面转换成原码：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0001（补码-1得到反码）
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1110（取反得到原码）
原码转换10进制是 -126
12.2算术转换
如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型，
那么除非其中一个操作数转换为另一个操作数的类型，
否则操作就无法进行。
寻常算术转换如下：
1.long double
2.double
3.float
4.usigned long int
5.long int
6.unsigned int
7.int
排名越靠后的类型，首先要转换为另外一个操作数类型后执行运算。
12.3举例问题表达式
a*b+c*d+e*f
优先级不能决定第三个*比第一个+早执行
2.
c+--c;
优先级只能保证自减–在+前面执行，但是+的左操作数在右操作数之前还是之后，并不确定。
3.
int main()
{
int i=10;
i=i-- - --i *(i=-3)* i++ + ++i;
printf("i = %d\n",i);
return 0;
}
在不同编译器下，有不同结果。
4.
int fun()
{
static int count = 1;
return ++count;
}
int main()
{
int answer;
answer = fun() - fun() * fun();
printf("%d\n",answer);
return 0;
}
虽然大多数编译器结果都一样，但是代码有问题。
answer = fun() - fun() * fun();我们只能通过优先级知道✖号比➖号先执行，但是函数调用先后顺序不知道。
5.
int main()
{
int i = 1;
int ret = (++i) + (++i) + (++i);
printf("%d\n",ret);
printf("%d\n",i);
return 0;
}
第一个在➕执行时，不知道第三个前置➕➕有没有执行，无法知道先后顺序。
所以它在VS2022结果是12 4，在gcc编译器是10 4。
所以，即使操作符有优先性和结合性，但是表达式的运算顺序不能确定唯一路径。
谢谢阅读，若有不足，望指正。