解开操作符神秘的面纱

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： ！、++、–、&、、+、-、~ 、sizeof、(类型)
• 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： ()
•结构体成员访问: • 、->

⼆进制和进制转换

计算机在内存中存储数据是用二进制的补码存储的，打印时是用原码输出，要知道这里的区别
需要了解原码反码补码的区别
计算机中有二进制、八进制、十六进制，就是一个数的不同表达形式

eg：10的不同进制
2进制：1010
8进制：12
10进制：10
16进制：A

进制间的相互转换

2进制转换10进制

2进制的位	1	0	1	0
权重	2^3	2^2	2^1	2^0
求值	1*8	0*4	1*2	0*1

最后的结果+起来->10

10进制转换2进制

10进制的125转换2进制

2进制转换8进制

8进制的数字每⼀位是0_7的，07的数字，各⾃写成2进制，最多有3个2进制位就⾜够了，⽐如7的⼆
进制是111，所以在2进制转8进制数的时候，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。
如：2进制的01101011，换成8进制：0153，0开头的数字，会被当做8进制。

2进制转换16进制

16进制的数字每⼀位是0~9,a ~f 的，0~9,a ~f的数字，各⾃写成2进制，最多有4个2进制位就⾜够了
比如 f 的⼆进制是1111，所以在2进制转16进制数的时候，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。
如：2进制的01101011，换成16进制：0x6b，16进制表⽰的时候前⾯加0x

原码、反码、补码

整数的2进制表示方法有三种，即原码、反码和补码
有符号整数的三种表示方法均有符号位和数值位两部分，2进制序列中，最⾼位的1位是被当做符号
位，剩余的都是数值位。
符号位都是⽤0表示“正”，用1表示“负”。

正数的原反补都一样
反码可以通过符号位不变原码按位取反再加1

移位操作符

左移操作符

移位规则：左边抛弃、右边补0

右移操作符

  右移运算分两种：1.逻辑右移：左边用0填充，右边丢弃

        2.算术右移：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃
        选择哪种取决于编译器，常见编译器都是算术右移

*对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的。*

int num=10;
num>>-2;//error

位操作符：&、|、^、~

按位与&
按位或|
按位异或^
按位取反~
操作数必须是整数

运算规则： &:1&0=0；0&0=0；0&1=0；1&1=1；
全真才真，一假则假
|：1|0=1；1|1=1；0|0=0； 有真则真
^:相同为真，不同为假
1^1=1;
0^0=1;
1^0=0;
~:0变1，1变0

单⽬操作符

！（逻辑反）

int n=0;
while(scanf("%d",&n)!=EOF)
{
printf("hello world");
}

~（按位取反）

#include<stdio.h>
77	int main()
78	{
79		int a = 0;
80		int b = ~a;//~按（2进制）位取反
81		//              00000000000000000000000000000000 - 0的原码
82		//              11111111111111111111111111111111 - 补码
83		// 按位取反
84		//              10000000000000000000000000000000 - 结果 补码
85		//              10000000000000000000000000000001 - 原码
86		printf("%d", b);//-1
87		return 0;
88	}

++ -

前置后置+±-；
++前置，先+1，后赋值；++后置，先赋值，后++；
–同理

*

解引用操作符

int a=10; int* p=&a; *p=20; printf("%d",a);//20

&

取地址操作符

int a=0;
scanf("%d",&a);

逗号表达式

逗号表达式，从左向右依次执⾏。整个表达式的结果是最后⼀个表达式的结果

int a = 1;
int b = 2;
int c = (a>b, a=b+10, a, b=a+1);//c=13

下标访问[]、函数调用（）

[]

操作数：⼀个数组名 + ⼀个索引值
int arr[10]; arr[1]=10;`
[ ]的两个操作数是arr和9。

函数调用（）

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。

#include <stdio.h>
void test1()
{
 printf("hehe\n");
}
void test2(const char *str)
{
 printf("%s\n", str);
}
int main()
{
 test1(); //这⾥的()就是作为函数调⽤操作符。
 test2("hello bit.");//这⾥的()就是函数调⽤操作符。
 return 0;
}

结构成员访问操作符

结构体

C语⾔已经提供了内置类型，如：char、short、int、long、float、double等，但是只有这些内置类
型还是不够的，假设我想描述学生，描述⼀本书，这时单⼀的内置类型是不行的。描述⼀个学⽣需要
名字、年龄、学号、身高、体重等；描述⼀本书需要作者、出版社、定价等。C语言为了解决这个问
题，增加了结构体这种自定义的数据类型，让程序员可以自己创造适合的类型。

📌 结构是⼀些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量，如标量、数组、指针，甚⾄是其他结构体

结构成员访问操作符

结构体成员的直接访问是通过点操作符（.）访问的。点操作符接受两个操作数。

使⽤⽅式：结构体变量.成员名

结构体成员的间接访问

指向结构体的指针
使⽤⽅式：结构体指针->成员名

操作符的属性：优先级、结合性

C语⾔的操作符有2个重要的属性：优先级、结合性，这两个属性决定了表达式求值的计算顺序。

如果两个运算符优先级相同，优先级没办法确定先计算哪个了，这时候就看结合性了，则根据运算符 是左结合，还是右结合，决定执行顺序。

参考：https://zh.cppreference.com/w/c/language/operator_precedence

强制转换和整型提升

强制转换

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。

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名靠后，那么⾸先要转换为另外⼀个操作数的类型后执行运算。

整型提升

C语⾔中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)的操作数的字节⻓度⼀
般就是int的字节⻓度，同时也是CPU的通⽤寄存器的⻓度。
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⻓ 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，表达式中各种⻓度可能⼩于int⻓度的整型值，都必须先转换为 int或unsigned int，然后才能送⼊CPU去执⾏运算

如何进行整体提升呢？

1. 有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的
2. ⽆符号整数提升，⾼位补0

//负数的整形提升
char c1 = -1;
变量c1的⼆进制位(补码)中只有8个⽐特位：
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，⾼位补充符号位，即为1
提升之后的结果是：
11111111111111111111111111111111
//正数的整形提升
char c2 = 1;
变量c2的⼆进制位(补码)中只有8个⽐特位：
00000001
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，⾼位补充符号位，即为0
提升之后的结果是：
00000000000000000000000000000001
//⽆符号整形提升，⾼位补0

总结：对于操作符的了解就先告一段落了，操作符是基础，基础不牢地动山摇，有什么可改进的，欢迎小伙伴们在评论区指出来~