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前言
各位小伙伴大家好！上期小编给大家讲解了C语言中的函数递归，接下来详细讲讲操作符！
1. 操作符分类
- 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：()
- 结构成员访问：. 、->
由于有⼀些操作符和⼆进制有关，所以我们先铺垫⼀下二进制和进制转换的知识。
2. 二进制和进制转换
2.1 二进制
- 2进制中满2进1
- 2进制的数字每⼀位都是0~1的数字组成
2.2 进制转换
2.2.1 二进制转十进制
【方法】基数乘以指数的n次方，以 2 为指数，进制值所在的位置为n(从0开始算起)，进制值本身为基数。
【举例】
如下面列子：1010就是基数，其进制值的位置就是n。
2.2.2 二进制转八进制
【方法】
【举例】
2.2.3 二进制转十六进制
【方法】
- 从二进制数的最右边开始，将二进制数每四位分为一组。如果最左边的组不足四位，则在前面补零以使其成为四位。
- 将每组四位二进制数转换为其对应的十六进制数。
- 将所有十六进制数字连在一起，得到最终的十六进制数。
【举例】
3. 原码、反码、补码
【整数的2进制表示方法】原码、反码和补码
【符号位和数值位】2进制序列中，最⾼位的1位是被当做符号位（0正1负），剩余的都是数值位。
【概念】
- 原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成⼆进制得到的就是原码。
- 反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。
- 补码：反码+1就得到补码。
【性质】
- 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。
- 补码得到原码也是可以使用“取反，+1”的操作。
- 对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。
4. 移位操作符
4.1 左移操作符
【移位规则】左边抛弃、右边补0
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int n = num<<1;
printf("n= %d\n",n);
printf("num= %d\n",num);
return 0;
}
4.2 右移操作符
【移位规则】
- 逻辑右移：左边⽤0填充，右边丢弃。
- 算术右移：左边⽤原该值的符号位填充，右边丢弃
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int n = num>>1;
printf("n= %d\n",n);
printf("num= %d\n",num);
return 0;
}
【警告】对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的。
5. 位操作符
& //按位与
| //按位或
^ //按位异或
~ //按位取反
//操作数都必须是整数
【示例】
#include <stdio.h>
int main()
{
int num1 = -3;
int num2 = 5;
printf("%d\n",num1 & num2);
printf("%d\n",num1 | num2);
printf("%d\n",num1 ^ num2);
printf("%d\n",~0);
return 0;
}
【不能创建临时变量（第三个变量），实现两个整数的交换】
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
printf("a = %d b = %d\n",a,b);
return 0;
}
6. 单目操作符
！
++
--
&
*
+
-
~
sizeof(类型)
比较简单，不过多赘述。
7. 逗号表达式
- 逗号表达式，就是⽤逗号隔开的多个表达式。
- 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。
//代码1
int a = 1;
int b = 2;
int c = (a>b,a=b+10,a,b=a+1);//逗号表达式
//c是多少？
//代码2
if(a =b + 1,c=a / 2,d > 0)
//代码3
a = get_val();
count_val(a);
while(a > 0)
{
//业务处理
//...
a = get_val();
count_val(a);
}
//如果使⽤逗号表达式，改写：
while(a = get_val(),count_val(a),a>0)
{
//业务处理
}
8. 下标引用操作符
操作数：⼀个数组名 + ⼀个索引值(下标)
int arr[10];//创建数组
arr[9] = 10;//实⽤下标引⽤操作符。
//[ ]的两个操作数是arr和9。
9. 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。
#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;
}
10. 结构体和结构成员访问操作符
10.1 结构体
10.1.1 结构的声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list;
【描述一个学生】
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}; //分号不能丢
10.1.2 结构体变量的定义和初始化
//代码1：变量的定义
struct Point
{
int x;
int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
//代码2:初始化。
struct Point p3 ={ 10, 20 };
struct Stu //类型声明
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
struct Stu s1 ={ "zhangsan", 20 };//初始化
struct Stu s2 ={ .age=20, .name="lisi" };//指定顺序初始化
//代码3
struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 ={ 10, {4,5}, NULL }; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 ={ 20, {5, 6}, NULL };//结构体嵌套初始化
10.2 结构成员访问操作符
10.2.1 结构体成员的直接访问
#include <stdio.h>
struct Point
{
int x;
int y;
}p ={ 1,2 };
int main()
{
printf("x: %d y: %d\n",p.x,p.y);
return 0;
}
10.2.2 结构体成员的间接访问
#include <stdio.h>
struct Point
{
int x;
int y;
};
int main()
{
struct Point p ={ 3, 4 };
struct Point* ptr = &p;
ptr->x = 10;
ptr->y = 20;
printf("x = %d y = %d\n",ptr->x,ptr->y);
return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Stu
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
void print_stu(struct Stu s)
{
printf("%s %d\n",s.name,s.age);
}
void set_stu(struct Stu* ps)
{
strcpy(ps->name,"李四");
ps->age = 28;
}
int main()
{
struct Stu s ={ "张三", 20 };
print_stu(s);
set_stu(&s);
print_stu(s);
return 0;
}
11. 操作符的属性：优先级、结合性
11.1 优先级
【优先级】如果⼀个表达式包含多个运算符，哪个运算符应该优先执行。
【示例】
表达式 3 + 4 * 5 ⾥⾯既有加法运算符（ + ），⼜有乘法运算符（ * ）。由于乘法的优先级⾼于加法，所以会先计算 4 * 5 ，⽽不是先计算 3 + 4 。
11.2 结合性
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。⼤部分运算符是左结合（从左到右执⾏），少数运算符是右 结合（从右到左执⾏），⽐如赋值运算符（ = ）。
圆括号（ () ）
• ⾃增运算符（ ++ ），⾃减运算符（ -- ）
• 单⽬运算符（ + 和 - ）
• 乘法（ * ），除法（ / ）
• 加法（ + ），减法（ - ）
• 关系运算符（ < 、 > 等）
• 赋值运算符（ = ）
由于圆括号的优先级最⾼，可以使⽤它改变其他运算符的优先级。
12. 表达式求值
在C语言中，表达式的求值遵循特定的规则和运算符优先级。这些规则确保了表达式的求值顺序是一致的，无论表达式的复杂性如何。以下是一些基本的求值规则和概念：
- 运算符优先级：C语言中的运算符按照特定的优先级进行分组，优先级高的运算符先于优先级低的运算符进行求值。例如，乘法和除法的优先级高于加法和减法。
- 结合性：当表达式中存在多个相同优先级的运算符时，根据结合性决定求值的顺序。大多数运算符是左结合的，这意味着它们从左到右进行求值。例如，在表达式
a = b = c中，b = c先求值，然后将结果赋值给a。 - 括号：括号可以改变运算符的优先级，括号内的表达式首先被求值。例如，在表达式
(a + b) * c中，首先求值a + b，然后将结果与c相乘。 - 求值顺序：在C语言中，除了一些特殊情况（如逗号运算符和条件运算符），运算符的求值顺序是不确定的。这意味着在表达式
a++ + b中，a++可能会在b之前、之后或同时被求值，这取决于具体的编译器实现。 - 副作用：表达式的求值可能会产生副作用，如修改变量的值（例如，
a++或*p = 42）。副作用的顺序也是不确定的，除非使用了序列点（sequence point），例如在表达式的末尾或逻辑与（&&）、逻辑或（||）运算符的求值过程中。 - 类型转换：在表达式中，如果操作数的类型不同，C语言会根据规则进行隐式类型转换，使得操作数具有相同的类型后再进行运算。
例如，考虑以下C语言表达式：
int a = 5, b = 3, c = 2, d = 8;
int result = a * b + c / d;
求值步骤如下：
- 根据优先级，先进行乘法和除法：
a * b结果为15c / d结果为0（因为C语言中的整数除法会向下取整）
- 然后进行加法：
15 + 0结果为15
- 最后，将结果
15赋值给变量result。
在实际编程中，理解这些规则对于编写正确且高效的代码至关重要。如果需要更精确的控制表达式的求值顺序，应该使用括号来明确指定。
结语
以上就是小编对操作符的详细讲解。
如果觉得小编讲的还可以，还请一键三连。互三必回！
持续更新中~！
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