C语言中的操作符

曾经终败给现在 2023-10-08 16:59 9阅读 0赞

## 一、操作符的分类 ##

算术操作符  
移位操作符  
位操作符  
赋值操作符  
单目操作符  
关系操作符  
逻辑操作符  
条件操作符  
逗号表达式  
下标引用、函数调用和结构成

## 二、算数操作符 ##

> ![在这里插入图片描述][c556ac9e2ea1485c978d04e4561874fa.png]
> 
> 1.  除了 % 操作符之外，其他的几个操作符可以作用于整数和浮点数。
> 2.  对于 / 操作符如果两个操作数都为整数，执行整数除法。而只要有浮点数执行的就是浮点数除法。  
>     ![在这里插入图片描述][b52e3abc046b477095a2f6ff94a7db18.png]

> 1.  % 操作符的两个操作数必须为整数。返回的是整除之后的余数。  
>     ![在这里插入图片描述][eed5b1a90475494ab85985c2be1ce927.png]

## 三、移位操作符 ##

![在这里插入图片描述][b963c49ec9254d029e324722859b8b29.png]

> 移位操作符移的是计算机中的二进制数  
> 知道移的是二进制数，那就要知道，计算机存的中存储数据是是数据的补码[计算机中的原码、反码、补码][Link 1]
> 
> 1.对于正整数来说：  
> 原码 = 反码 = 补码  
> 2.对于负数来说：  
> 原码  
> 反码 = 原码符号位不变，其余各位取反  
> 补码 = 反码 + 1

### 3.1、左移操作符<< ###

> 计算机在内存中存储的是补码  
> 对于正整数来说：  
> ![在这里插入图片描述][73427f9f662647d7a241a0b332ac79be.png]  
> 对于负整数来说：  
> ![在这里插入图片描述][6f7953e9381240eeaa46c30376e91ead.png]

### 3.2、右移操作符>> ###

> 移位规则：  
> 首先右移运算分两种：
> 
> 1.  逻辑移位 左边用0填充，右边丢弃
> 2.  算术移位 左边用原该值的符号位填充，右边丢弃  
>     ![在这里插入图片描述][5a95bf6af1534f1daf89b2831bcd6c88.png]

## 四、位操作符 ##

> & 按位与 1&1=1， 1&0=0， 0&0=0  
> | 按位或 1|1=1， 1|0=1， 0&0=0  
> ^ 按位异或 相同为0，相异为1  
> ![在这里插入图片描述][6080820cb44442708b6c8400f62e4d3a.png]

### 4.1、一道变态的面试题：不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换 ###

> ![这里是引用][7882248872bf4153b0f16c0f0264ab77.png]

## 五、 赋值操作符 ##

> int weight = 120;//体重  
> weight = 89;//不满意就赋值  
> double salary = 10000.0;  
> salary = 20000.0;//使用赋值操作符赋值  
> 连续赋值  
> a = x = y+1;//连续赋值  
> 这样的代码感觉怎么样？  
> 那同样的语义，你看看：  
> x = y+1;  
> a = x;  
> 这样的写法是不是更加清晰爽朗而且易于调试。

> 复合赋值符  
> \+= -= \*= /= %= >>= <<= &= |= ^=  
> ![在这里插入图片描述][cdfda94c44ca48baa1910ce48642cd00.png]

## 六、单目操作符 ##

### 6.1 单目操作符介绍 ###

![在这里插入图片描述][3a1a18ad165248449ae5ecc1a81b5043.png]

### 6.2、sizeof ###

> sizeof不是函数，而是操作符  
> sizeof计算的是变量和数据类型创建变量的大小（所占内存的大小，单位字节），和内存中存放什么没有关系。  
> ![在这里插入图片描述][0e12d96c0ee744358ea6b9539089a7f6.png]  
> ![在这里插入图片描述][4954ce4641b54005ab911ca0965aa450.png]  
> sizeof内部的表达式是不参与计算的  
> ![在这里插入图片描述][5bb6195b6eb042838abf958de228c859.png]

### 6.3、~按位取反 ###

> 把一个数的二进制数列的每一位按位取反，包括符号位  
> ![在这里插入图片描述][55fef8898c9b49a1b10f738e79c964f5.png]

### 七、关系操作符 ###

> ![这里是引用][6e6f7c092d9c4a71b7251e44758fc95d.png]  
> 这些关系运算符比较简单，没什么可讲的，但是我们要注意一些运算符使用时候的陷阱。  
> 有些是不能比较的，比如说人和狗就不能比较  
> 警告：  
> 在编程的过程中== 和=不小心写错，导致的错误

## 八、逻辑操作符 ##

> ![这里是引用][9e868203908e43e8a03880abfcb83f33.png]  
> ![在这里插入图片描述][2b655c20bb7044dcbf6fd1e832345643.png]

### 8.1、360笔试题 ###

int main()
    {
        
    	int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
    	i = a++ && ++b && d++;
    	
    	printf(" a = %d\n b = %d\n c = %d\n d = %d\n", a, b, c, d);
    	return 0;
    }

运行的结果是什么？？？  
![在这里插入图片描述][362d30c4ff984a8f924eb463000a67f5.png]

## 九、条件操作符（三目操作符） ##

> ![这里是引用][fba1ba28ebf94d28aa40d27db9a12040.png]

## 十、逗号表达式 ##

> ![在这里插入图片描述][210e283e1e824815a267b2a7b0b938b5.png]

## 十一、下标引用、函数调用和结构成员 ##

### 11.1、下标引用操作符 \[ \] ###

> 操作数：一个数组名 + 一个索引值  
> ![在这里插入图片描述][6171062910024659b67a789f3b5c57e4.png]

### 11.2、函数调用操作符 ( ) ###

> 接受一个或者多个操作数：第一个操作数是函数名，剩余的操作数就是传递给函数的参数  
> ![在这里插入图片描述][16d46651e0364fdb9da52f36d1613062.png]

### 11.3、.访问一个结构的成员 ###

> . 结构体.成员名  
> \-> 结构体指针->成员名  
> ![在这里插入图片描述][757b7a8901aa48aa93d1eb5f624faca8.png]

## 十二、表达式求值 ##

表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。  
同样，有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型

## 12.1、 隐式类型转换 ##

> C的整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。  
> 为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升

整型提升的意义：  
表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行，CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。因此，即使两个char类型的相加，在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长度。  
通用CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算（虽然机器指令中可能有这种字节相加指令）。**所以，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须先转换为int或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。**

> 例如：char a,b,c;  
> …  
> a = b + c;

> b和c的值被提升为普通整型，然后再执行加法运算。  
> 加法运算完成之后，结果将被截断，然后再存储于a中

#### 12.1.1、如何进行整体提升呢？ ####

> 整型提升：  
> 1、负数的整型提升  
> 2、正数的整型提升  
> 3、无符号数的整型提升，高位补0![在这里插入图片描述][9caddff489724d44859e05e6ba0ab516.png]
> 
> ![这里是引用][e58527ab79c142aeaacc5443f3d67435.png]

## 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的转换为另一个操作数的类  
> 型，否则操作就无法进行。下面的层次体系称为寻常算术转换  
> 如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低，那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。  
> ![在这里插入图片描述][6e207a4a44904dd4a284cc594c025e15.png]

## 12.3 、操作符的属性 ##

> 复杂表达式的求值有三个影响的因素。

1.  操作符的优先级
2.  操作符的结合性
3.  是否控制求值顺序。  
    两个相邻的操作符先执行哪个？取决于他们的优先级。如果两者的优先级相同，取决于他们的结合性。  
    操作符优先级  
    ![在这里插入图片描述][644292ef4580456e9291ca82a57bf774.png]

> 这段代码在这些编译器上得到的值是不一样的，这就说明在代码运算的先后顺序是没有确定的，  
> 而在以后写代码的时候一定要确定代码计算的顺序![这里是引用][03dea391feaf405d916b2c742434c55c.png]

**我们写出的表达式如果不能通过操作符的属性确定唯一的计算路径，那这个表达式就是存在问题的**

[c556ac9e2ea1485c978d04e4561874fa.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/c556ac9e2ea1485c978d04e4561874fa.png
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[Link 1]: https://blog.csdn.net/calm_encode/article/details/106490418
[73427f9f662647d7a241a0b332ac79be.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/73427f9f662647d7a241a0b332ac79be.png
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