c语言操作符详解（超详细！！）

最新推荐文章于 2024-11-08 20:43:05 发布

阿杰真不会敲代码

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文章标签： c语言开发语言 c# 笔记

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版权

一：操作符分类

1：算数操作符

+ - * / %

ps：1：除了%操作符只能作用于整数，其他算术操作符可以作用于整数和浮点数。

2： %操作符的返回值为整除后的余数。

3：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。

4：/：除数不能为零，否则会导致运行时错误。在进行除法操作时，要确保除数不为零。

5：整数除法和取模：在C语言中，当两个整数相除时，结果会被截断为整数部分，而不是四舍五入。例如，5 / 2的结果是2而不是2.5。类似地，取模操作符%返回的是除法的余数。

2：移位操作符

<<左移操作符（将二进制数向左移动）

>>右移操作符（将二进制数向右移动）

ps:1：移位操作符的操作数只能是整数

2：不要移动负数位或者大于等于32位，这是标准未定义行为！（正确取值0-31）

1:左移操作符（<<)

（左边舍弃右边补0）

如：int num=20；

num在内存中的二进制00000000000000000000000000010100

num<<1 的结果： 0 00000000000000000000000000101000 即40

ps：<<1把32位每个位左移1位，相当于给每一位的权值乘2。总体表现乘2；

那么可以推导 <<n，把32位每个位左移n位，相当于给每一位的权值乘2的n次方。总体表现乘2的n次方。

如int mum =20; num<<1==40; num<<2==80;

注意：左移操作符并不会改变原有的值。

若想改变，应将左移后的值赋给自身：

2：右移操作符（>>)

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。

ps：一般来说正数是采用逻辑位移，负数采用算数位移。但具体的行为仍然取决于编程语言和编译器的实现，不同编译器和语言上会有不同。

正数：

int mum=1;

num在内存中的二进制:00000000000000000000000000000001

num>>1 :00000000000000000000000000000000 1 //即：0 左边用0填充，右边丢弃

int num

负数：

ps：（内存中整数以补码形式存在，正数的原码反码补码相同，负数的补码为原码取反（除了符号位保留，不取反）再加1，-1的补码全为1）

如果是算数位移：

int num=-1;

num在内存中的二进制:11111111111111111111111111111111 1为符号位

num>>1 :11111111111111111111111111111111 1

//即：-1 左边用原该值的符号位填充，右边丢弃。

如果是逻辑位移：

num>>1 :01111111111111111111111111111111 1

//即：一个很大的正数。左边用0填充，右边丢弃

可以推导：对于右移操作符，如果是算数位移的情况下，num<<n其结果并不是除以2的n次幂，而是除以2的n次幂向下取整，这是因为右移操作会将二进制表示的数值向右移动指定的位数，丢弃被移出的位，并根据移位后的最高位来确定新的值。在算术右移中，符号位会被保留，并用于填充移位后左边空出的位。因此，右移操作相当于将数值除以2并向下取整，而不仅仅是简单地除以2。

例如-1>>1==-1; -3>>1==-2; -4>>1==-2; 5>>1==2

3：位操作符

与（&）：对两个操作数的每个对应位执行与操作，结果为1的条件是两个操作数对应位都为1，否则为0。（同1为1，否则为0）

或（|）：对两个操作数的每个对应位执行或操作，结果为1的条件是两个操作数对应位至少有一个为1，否则为0。（有1为1否则为0）

非（~）：对操作数的每个位执行取反操作，即0变为1，1变为0。

异或（^）：对两个操作数的每个对应位执行异或操作，结果为1的条件是两个操作数对应位不相同，否则为0。(相同为0，不同为1）

ps：他们的操作数必须是整数。

举例：

int mum=2，a=5；

num在内存中的2进制：00000000000000000000000000000010

a在内存中的2进制：00000000000000000000000000000101

num&a ：00000000000000000000000000000000

num|a ：00000000000000000000000000000111

~a ：111111111111111111111111111111111010

num^a ：00000000000000000000000000000111

位操作符的应用：

清除最低位的1（n & (n-1)）：这个技巧可以用来将一个整数的二进制表示中最低位的1清除为0。这在一些算法中非常有用，比如计算一个整数的二进制表示中有多少个1。

检测奇偶性：使用位操作符可以非常高效地检测一个整数是奇数还是偶数。具体地，可以使用 (n & 1) == 0 来检测n是否为偶数，因为偶数的最低位是0。

交换两个数：可以使用异或操作符来交换两个变量的值，即 a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b; 这种技巧可以避免使用临时变量。

位掩码：通过使用位操作符，可以轻松地创建和操作位掩码，用于对特定位进行设置、清除或者切换。

快速乘除：有时候可以使用位操作符来实现快速乘法和除法，尤其是在处理2的幂次方的情况下。

举例

1：计算num二进制中有多少个1

比如num=3；：num：011（32位省略了前29位）

：num-1：010

： num&num-1 ：010//将num的最后一个1变为了0；

如此可以写成循环块：

while（num）

{

count++；

num=num&num-1；

}

printf（“%d”，count）；

方法二：

#include <stdio.h>
int main()
{
int num = -1;
int i = 0;
int count = 0;//计数
for(i=0; i<32; i++)
{
if( num & (1 << i) )
count++;
}
printf("二进制中1的个数 = %d\n",count);
return 0;
}

2:实现两个数交换：

公理：a^a==0; a^0==a

#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
a = a^b;
b = a^b;//相当于a^b^b相当于a^0相当于a
a = a^b;//相当于a^b^a相当于0^b相当于b
printf("a = %d b = %d\n", a, b);
return 0;
}

4：赋值操作符

= += -= %= /= >>= <<= &= |= ^=

这个没什么好讲的，就是对变量进行赋值，对于（+=，%=，-=，/=0等等之类的复合赋值，其实际效果等同于a==a+x，a==a%x，a==a-x，a==a/x

有几点需要注意：

数据类型匹配：确保赋值操作符两边的数据类型匹配，否则可能会导致类型转换或者数据丢失。例如，将一个浮点数赋值给整数类型变量时，可能会丢失小数部分。

赋值顺序：赋值操作符的右侧表达式会在赋值之前进行计算，因此在使用复合赋值操作符时，要注意表达式的计算顺序。

5：单目操作符

! //逻辑反操作
- //负值
+ //正值
& //取地址
sizeof //求操作数的类型长度（以字节为单位）
~ //对一个数的二进制按位取反
-- //前置、后置减减
++ //前置、后置加加
* //间接访问操作符（解引用操作符）
(强制类型转换) //强制类型转换

sizeof：用于获取数据类型或变量的大小（即所占的字节数）

int size = sizeof(int);
printf("int类型的大小为：%d 字节\n", size);

int arr[5];
int arrSize = sizeof(arr);
printf("数组arr所占的内存大小为：%d 字节\n", arrSize);

sizeof和strlen的区别

sizeof 操作符用于获取数据类型或变量所占的内存大小（即字节数），它是在编译时求值的。例如，在C语言中，sizeof(int) 返回整型数据类型所占的字节数，而 sizeof(arr) 返回数组 arr 所占的内存大小。

strlen 函数用于计算字符串的长度，即它返回一个以 null 结尾的字符串中的字符数（不包括 null 终止符）。strlen 是在运行时求值的，因为它需要遍历整个字符串来计算其长度。

sizeof 是一个操作符，用于获取数据类型或变量所占的内存大小，是在编译时求值的。功能是求操作数类型的长度，计算的是变量所占内存空间的大小，单位是字节。
strlen 是一个函数，用于计算以 null 结尾的字符串的长度，是在运行时求值的。功能是计算字符串的长度，遇到\0停止计算，单位是个，使用时需要引用头文件。（string.h)

//--和++操作符
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 20;
int b = a++;
//该表达式相当于b = a; a = a + 1;

//++前置时是先加加后赋值
//++后置时是先赋值后加加

int c = --b;
//该表达式相当于b = b - 1; c = b;

//--前置时是先减减后赋值
//--后置时是先赋值后减减

printf("%d\n", b);//打印结果为19
printf("%d\n", c);//打印结果为19
return 0;
}