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计算机中C语言的-运算符

时间:2020-06-01 13:56:43  来源:  作者:
计算机中C语言的-运算符

 

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。C 语言内置了丰富的运算符,并提供了以下类型的运算符:

  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 逻辑运算符
  • 位运算符
  • 赋值运算符
  • 杂项运算符

本章将逐一介绍算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符和其他运算符。

算术运算符

下表显示了 C 语言支持的所有算术运算符。假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:

  • + 把两个操作数相加A + B 将得到 30
  • - 从第一个操作数中减去第二个操作数A - B 将得到 -10
  • * 把两个操作数相乘A * B 将得到 200
  • / 分子除以分母B / A 将得到 2
  • % 取模运算符,整除后的余数B % A 将得到 0
  • ++ 自增运算符,整数值增加1, A++ 将得到 11
  • -- 自减运算符,整数值减少1, A-- 将得到 9

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的算术运算符:

实例

#include <stdio.h> 
int main() { 
  int a = 21; 
  int b = 10; 
  int c ; 
  c = a + b; 
  printf("Line 1 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a - b; 
  printf("Line 2 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a * b; 
  printf("Line 3 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a / b; 
  printf("Line 4 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a % b; 
  printf("Line 5 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a++; // 赋值后再加 1 ,c 为 21,a 为 22 
  printf("Line 6 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a--; // 赋值后再减 1 ,c 为 22 ,a 为 21 
  printf("Line 7 - c 的值是 %dn", c ); 
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - c 的值是 31
Line 2 - c 的值是 11
Line 3 - c 的值是 210
Line 4 - c 的值是 2
Line 5 - c 的值是 1
Line 6 - c 的值是 21
Line 7 - c 的值是 22

以下实例演示了 a++ 与 ++a 的区别:

实例

#include <stdio.h> 
int main() { 
  int c; 
  int a = 10; 
  c = a++; 
  printf("先赋值后运算:n"); 
  printf("Line 1 - c 的值是 %dn", c ); 
  printf("Line 2 - a 的值是 %dn", a ); 
  a = 10; 
  c = a--; 
  printf("Line 3 - c 的值是 %dn", c ); 
  printf("Line 4 - a 的值是 %dn", a ); 
  printf("先运算后赋值:n"); 
  a = 10; 
  c = ++a; 
  printf("Line 5 - c 的值是 %dn", c ); 
  printf("Line 6 - a 的值是 %dn", a ); 
  a = 10; 
  c = --a; 
  printf("Line 7 - c 的值是 %dn", c ); 
  printf("Line 8 - a 的值是 %dn", a ); 
}

以上程序执行输出结果为:

先赋值后运算:
Line 1 - c 的值是 10
Line 2 - a 的值是 11
Line 3 - c 的值是 10
Line 4 - a 的值是 9
先运算后赋值:
Line 5 - c 的值是 11
Line 6 - a 的值是 11
Line 7 - c 的值是 9
Line 8 - a 的值是 9

关系运算符

下表显示了 C 语言支持的所有关系运算符。假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:

  • == 检查两个操作数的值是否相等,如果相等则条件为真。(A == B) 为假。
  • != 检查两个操作数的值是否相等,如果不相等则条件为真。(A != B) 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。(A > B) 为假。
  • < 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。(A < B) 为真。
  • >= 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是则条件为真。(A >= B) 为假。
  • <= 检查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。(A <= B) 为真。

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的关系运算符:

实例

#include <stdio.h> 
int main() { 
  int a = 21; 
  int b = 10; 
  int c ; 
  if( a == b ) { 
    printf("Line 1 - a 等于 bn" ); 
  } else { 
    printf("Line 1 - a 不等于 bn" ); 
  } 
  if ( a < b ) { 
    printf("Line 2 - a 小于 bn" ); 
  } else { 
    printf("Line 2 - a 不小于 bn" ); 
  } 
  if ( a > b ) { 
    printf("Line 3 - a 大于 bn" ); 
  } else { 
    printf("Line 3 - a 不大于 bn" ); 
  } 
  /* 改变 a 和 b 的值 */ 
  a = 5; 
  b = 20; 
  if ( a <= b ) { 
    printf("Line 4 - a 小于或等于 bn" ); 
  } 
  if ( b >= a ) { 
   printf("Line 5 - b 大于或等于 an" ); 
  } 
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - a 不等于 b
Line 2 - a 不小于 b
Line 3 - a 大于 b
Line 4 - a 小于或等于 b
Line 5 - b 大于或等于 a

逻辑运算符

下表显示了 C 语言支持的所有关系逻辑运算符。假设变量 A 的值为 1,变量 B 的值为 0,则:

  • && 称为逻辑与运算符。如果两个操作数都非零,则条件为真。(A && B) 为假。
  • || 称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个非零,则条件为真。(A || B) 为真。
  • ! 称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态。如果条件为真则逻辑非运算符将使其为假。!(A && B) 为真。

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的逻辑运算符:

实例

#include <stdio.h> 
int main() { 
  int a = 5; 
  int b = 20; 
  int c ; 
  if ( a && b ) { 
    printf("Line 1 - 条件为真n" ); 
  } 
  if ( a || b ) { 
    printf("Line 2 - 条件为真n" ); 
  } 
  /* 改变 a 和 b 的值 */ 
  a = 0; 
  b = 10; 
  if ( a && b ) { 
    printf("Line 3 - 条件为真n" ); 
  } else { 
    printf("Line 3 - 条件为假n" ); 
  } 
  if ( !(a && b) ) { 
    printf("Line 4 - 条件为真n" ); 
  } 
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - 条件为真
Line 2 - 条件为真
Line 3 - 条件为假
Line 4 - 条件为真

位运算符

位运算符作用于位,并逐位执行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示:

pqp & qp | qp ^ q00000010111111010011

假设如果 A = 60,且 B = 13,现在以二进制格式表示,它们如下所示:

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A = 1100 0011

下表显示了 C 语言支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60,变量 B 的值为 13,则:

运算符描述实例&

按位与操作,按二进制位进行"与"运算。运算规则:

0&0=0;   
0&1=0;    
1&0=0;     
1&1=1;

(A & B) 将得到 12,即为 0000 1100|

按位或运算符,按二进制位进行"或"运算。运算规则:

0|0=0;   
0|1=1;   
1|0=1;    
1|1=1;

(A | B) 将得到 61,即为 0011 1101^

异或运算符,按二进制位进行"异或"运算。运算规则:

0^0=0;   
0^1=1;   
1^0=1;  
1^1=0;

(A ^ B) 将得到 49,即为 0011 0001~

取反运算符,按二进制位进行"取反"运算。运算规则:

~1=0;   
~0=1;
  • (~A ) 将得到 -61,即为 1100 0011,一个有符号二进制数的补码形式。
  • << 二进制左移运算符。将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位(左边的二进制位丢弃,右边补0)。A << 2 将得到 240,即为 1111 0000。
  • >> 二进制右移运算符。将一个数的各二进制位全部右移若干位,正数左补0,负数左补1,右边丢弃。A >> 2 将得到 15,即为 0000 1111。

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的位运算符:

实例

#include <stdio.h> 
int main() { 
  unsigned int a = 60;  /* 60 = 0011 1100 */ 
  unsigned int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */ 
  int c = 0; 
  c = a & b;  /* 12 = 0000 1100 */ 
  printf("Line 1 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */ 
  printf("Line 2 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */ 
  printf("Line 3 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */ 
  printf("Line 4 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */ 
  printf("Line 5 - c 的值是 %dn", c ); 
  c = a >> 2; /* 15 = 0000 1111 */ 
  printf("Line 6 - c 的值是 %dn", c ); 
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - c 的值是 12
Line 2 - c 的值是 61
Line 3 - c 的值是 49
Line 4 - c 的值是 -61
Line 5 - c 的值是 240
Line 6 - c 的值是 15

赋值运算符

下表列出了 C 语言支持的赋值运算符:

  • = 简单的赋值运算符,把右边操作数的值赋给左边操作数C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C
  • += 加且赋值运算符,把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数C += A 相当于 C = C + A
  • -= 减且赋值运算符,把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数C -= A 相当于 C = C - A
  • *= 乘且赋值运算符,把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数C *= A 相当于 C = C * A
  • /= 除且赋值运算符,把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数C /= A 相当于 C = C / A
  • %= 求模且赋值运算符,求两个操作数的模赋值给左边操作数C %= A 相当于 C = C % A
  • <<= 左移且赋值运算符C <<= 2 等同于 C = C << 2
  • >>= 右移且赋值运算符C >>= 2 等同于 C = C >> 2
  • &= 按位与且赋值运算符C &= 2 等同于 C = C & 2
  • ^= 按位异或且赋值运算符C ^= 2 等同于 C = C ^ 2
  • |= 按位或且赋值运算符C |= 2 等同于 C = C | 2

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的赋值运算符:

实例

#include <stdio.h> 
void main() { 
  int a = 21; 
  int c ; 
  c = a;  
  printf("Line 1 - = 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c += a;  
  printf("Line 2 - += 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c -= a; 
  printf("Line 3 - -= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c *= a; 
  printf("Line 4 - *= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c /= a; 
  printf("Line 5 - /= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c = 200; 
  c %= a; 
  printf("Line 6 - %= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c <<= 2; 
  printf("Line 7 - <<= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c >>= 2; 
  printf("Line 8 - >>= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c &= 2; 
  printf("Line 9 - &= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c ^= 2; 
  printf("Line 10 - ^= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
  c |= 2; 
  printf("Line 11 - |= 运算符实例,c 的值 = %dn", c ); 
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - =  运算符实例,c 的值 = 21
Line 2 - += 运算符实例,c 的值 = 42
Line 3 - -= 运算符实例,c 的值 = 21
Line 4 - *= 运算符实例,c 的值 = 441
Line 5 - /= 运算符实例,c 的值 = 21
Line 6 - %= 运算符实例,c 的值 = 11
Line 7 - <<= 运算符实例,c 的值 = 44
Line 8 - >>= 运算符实例,c 的值 = 11
Line 9 - &= 运算符实例,c 的值 = 2
Line 10 - ^= 运算符实例,c 的值 = 0
Line 11 - |= 运算符实例,c 的值 = 2

杂项运算符 ↦ sizeof & 三元

下表列出了 C 语言支持的其他一些重要的运算符,包括 sizeof 和 ? :

  • sizeof() 返回变量的大小。sizeof(a) 将返回 4,其中 a 是整数。
  • & 返回变量的地址。&a; 将给出变量的实际地址。
  • * 指向一个变量。*a; 将指向一个变量。
  • ? :条件表达式如果条件为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的杂项运算符:

实例

#include <stdio.h> 
int main() { 
  int a = 4; 
  short b; 
  double c; 
  int* ptr; /* sizeof 运算符实例 */ 
  printf("Line 1 - 变量 a 的大小 = %lun", sizeof(a) ); 
  printf("Line 2 - 变量 b 的大小 = %lun", sizeof(b) ); 
  printf("Line 3 - 变量 c 的大小 = %lun", sizeof(c) ); /* & 和 * 运算符实例 */ 
  ptr = &a; /* 'ptr' 现在包含 'a' 的地址 */ 
  printf("a 的值是 %dn", a); 
  printf("*ptr 是 %dn", *ptr); /* 三元运算符实例 */ 
  a = 10;
  b = (a == 1) ? 20: 30; 
  printf( "b 的值是 %dn", b ); 
  b = (a == 10) ? 20: 30; 
  printf( "b 的值是 %dn", b ); 
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - 变量 a 的大小 = 4
Line 2 - 变量 b 的大小 = 2
Line 3 - 变量 c 的大小 = 8
a 的值是 4
*ptr 是 4
b 的值是 30
b 的值是 20

C 中的运算符优先级

运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级,例如,乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。

例如 x = 7 + 3 * 2,在这里,x 被赋值为 13,而不是 20,因为运算符 * 具有比 + 更高的优先级,所以首先计算乘法 3*2,然后再加上 7。

下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符,具有较高优先级的运算符出现在表格的上面,具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中,较高优先级的运算符会优先被计算。

  • 后缀 () [] -> . ++ - - 从左到右
  • 一元 + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof 从右到左
  • 乘除 * / % 从左到右
  • 加减 + - 从左到右
  • 移位 << >> 从左到右
  • 关系 < <= > >= 从左到右
  • 相等 == != 从左到右
  • 位与 AND & 从左到右
  • 位异或 XOR ^ 从左到右
  • 位或 OR | 从左到右
  • 逻辑与 AND && 从左到右
  • 逻辑或 OR || 从左到右
  • 条件 ?: 从右到左
  • 赋值 = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= 从右到左 逗号 , 从左到右

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中运算符的优先级:

实例

#include <stdio.h> 
int main() { 
  int a = 20; 
  int b = 10; 
  int c = 15; 
  int d = 5; 
  int e; 
  e = (a + b) * c / d; // ( 30 * 15 ) / 5 
  printf("(a + b) * c / d 的值是 %dn", e ); 
  e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5 
  printf("((a + b) * c) / d 的值是 %dn" , e ); 
  e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5) 
  printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %dn", e ); 
  e = a + (b * c) / d; // 20 + (150/5) 
  printf("a + (b * c) / d 的值是 %dn" , e ); 
  return 0; 
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

(a + b) * c / d 的值是 90
((a + b) * c) / d 的值是 90
(a + b) * (c / d) 的值是 90
a + (b * c) / d 的值是 50


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