【C#基础学习】第八章、运算符和表达式_c#运算符与表达式知识点-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Hoghst_debug/article/details/127978089

本文详细解读了C#中的运算符种类，包括算术、关系、逻辑、移位、赋值、三目、typeof和nameof，以及运算符重载的概念和规则。通过实例展示了如何运用这些运算符进行表达式操作，重点介绍了运算符的求值顺序和自定义类型的操作符重载。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.运算符

在C#中，运算符是一个符号，它表示返回单个结果的操作。

操作数是值作为运算符输入的数据元素。

在C#中，运算符是用于操作一个或多个操作数的程序元素。

接受一个操作数的运算符称为一元运算符（如增量运算符++）
接受两个操作数的运算符称为二元运算符（如算术运算符+-/%等）
接受三个操作数的运算符称为一三元运算符（只有三目运算符？：）

1.1 运算符定义

1.1.1 算术运算符

1.1.2 求余运算符

第二个操作数除第一个操作数，忽略商，返余数。

1.1.3 关系比较运算符

返回bool型值。

对不同类型关系的比较

对于引用类型，对比的是指向的对象是否相同。这种比较方式被称为浅比较。
对于string类型，对比的是字符串的长度和内容（区分发小）。这种方式被称为深比较。
对于数值表达式，对比的是类型和值。
对于enum枚举类型，对比的操作数的实际值。

1.1.4 递增递减操作符

递增递减操作符规则：

递增递减操作符演示：

1.1.5 条件逻辑运算符

逻辑运算符用于比较和否定它们的操作数的逻辑值，并返回结果逻辑值。

逻辑运算符语法：表达式1 && 表达式2

表达式1 || 表达式2

！表达式1

例子： bool a= （1==1）&&（2==3） //表达式一真一假，返回false

bool b= (1==1) || (3==2) //表达式一阵一家，返回true

注意：条件逻辑运算符使用“短路”（short circuit）模式操作。其含义是：如果计算表达式1之后结果已经确定，那么它会跳过表达式2的求值。由于短路这种行为，导致我们不能在表达式2的位置放置带运算的表达式，因为程序不会计算运算的结果并返回布尔值。

1.1.6 逻辑运算符

按位逻辑运算符常用于设置位组（bite pattern）的方法参数。

下图为逻辑运算符规则，除了位非运算符是一元运算符，其他的都为二元运算符。

下为代码段示例：

byte x=12,y=10,z;        //byte类型为 8位有符号整形

z=x&y;        //z=8

z=x|y;         //z=14

z=x^y;        //z=6

z=~x;         //z=-13

下图为位组操作示例：采用二进制运算

1.1.7 移位运算符

移位运算符将整个位组向左或向右移动指定数目个位置，空出的位按0或1填充。

移位运算符规则：

移位运算符语法：变量<<移动的位置数

变量>>移动的位置数

底层的硬件使用二进制补码的形式表示有符号二进制数。在二进制补码表达式中，正数无影响；反数则加1。（位组的第一位：正数为0，负数为1）

具体可见下图：

在我们使用移位运算符时，我们结合上面可以发现，左移一位的结果与把它乘2相同、而右移一位则和除2相同。

对于负数而言，右移一位时，最左边用1填充。左移一位时，最右边用0填充。

对于正数，都用0填充。

1.1.8 赋值运算符

赋值运算符规则：

其中复合赋值的含义：

x +=1; //等价于 x=x+1

x *=1; //等价于 x=x*1

x /=1; //等价于 x=x/1

1.1.9 三目运算符

三目运算符是基于条件的结果，返回两个值之一。

三目运算符语法：数据类型变量名= 条件表达式？值1：值2；

条件表达式必须返回bool值。

若条件表达式为true，则返回值1。

若条件表达式为false，则返回值2。

三目运算符语法规则：

1.1.10 typeof运算符

typeof为一元运算符，返回作为其参数的任何类型的System.Type对象（对于任何类型，只有一个System.Type对象）。

语法：Type 变量名=typeof(类型名)

FiledInfo[] fi=变量名.GetFields(); //返回类型中包含的变量

MethodInfo[] mi=变量名.GetMethod();//返回类型中包含的方法

1.1.11 nameof运算符

返回用来表示变量、类型或者成员的字符串。

语法：nameof(变量名或类型名或成员名)

示例：

int a=0;

Console.WriteLine(nameof(a)); //打印 “a”

1.2 运算符重载

我们知道，C#运算符的存在是为了使用预定义类型声明的操作数进行运算。我们不能将C#运算符应用于用户定义类型。面对这一问题，运算符重载的存在允许我们定义 C#运算符如何操作自定义类型的操作数。

使用运算符重载的要求：

运算符重载只能用于类和结构
为类或结构重载一个运算符x，可以声明一个名称为 operator x （例如 operator +和operator -等）的方法并实现它的行为
- 一元运算符的重载方法带一个单独的class或struct类型的参数
  - public static LimitedInt operator -（LinmitedInt x）
- 二元运算符的重载方法带两个参数，其中至少有一个必须是class或struct类型
  - public static LimitedInt operator +（LinmitedInt x，int y）

（其中operator为关键字）

运算符重载声明的要求：

声明必须同时使用 static 和 public 的修饰符
运算符必须是要操作的类或结构的成员

运算符示例：

namespace 第八章
{
    //用运算符的重载展示LimitedInt的三个运算符重载：负数、减法和加法。
    class LimitedInt
    {
        //const 为关键字，表示此变量为常量，称为常变量。
        //常变量值的是用作常量，但本质是变量。
        const int MaxValue = 100;
        const int MinValue = 0;
        public static LimitedInt operator -(LimitedInt x)
        { 
            LimitedInt li=new LimitedInt();
            li.TheValue = 0;
            return li;
        }

        public static LimitedInt operator -(LimitedInt x,LimitedInt y)
        {
            LimitedInt li = new LimitedInt();
            li.TheValue = x.TheValue-y.TheValue;
            return li;
        }

        public static LimitedInt operator +(LimitedInt x,float y)
        {
            LimitedInt li = new LimitedInt();
            li.TheValue = x.TheValue + (int)y;
            return li;
        }

        int theValue = 0;   //默认为private

        //设置属性TheValue的值在0-100之间。
        public int TheValue
        {
            get { return theValue; }
            set { theValue = value>MaxValue?MaxValue:value; }
        }
    }
    class 运算符重载
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            LimitedInt li1= new LimitedInt();
            LimitedInt li2= new LimitedInt();
            LimitedInt li3= new LimitedInt();
            li1.TheValue = 15;
            li2.TheValue = 25;
            float a = 10;
            Console.WriteLine("li1的值为{0}，li2的值为{1}",li1.TheValue,li2.TheValue);

            li3=-li1;
            Console.WriteLine("li3的值为{0}",li3.TheValue);

            li3 = li2 - li1;
            Console.WriteLine("li3的值为{0}", li3.TheValue);

            li3 = li2 + a;
            Console.WriteLine("li3的值为{0}", li3.TheValue);
        }
    }
}

结果示例：

重载运算符的限制：

只有部分运算符能被重载，且有限制。

能被重载的运算符:

可重载的一元运算符：+、-、！、~、++、--、true、false
可重载的二元运算符：+、-、*、/、%、^、&、<<、>>、<、>、<=、>=

重载运算符的限制:

不能创建新的运算符
改变运算符的语法
重新定义运算符如何处理预定义类型
改变运算符的优先级或结合性
对于++、--
- 前置++、--
  - 在对象上执行递增或递减代码，然后返回对象。
- 后置++、--
  - 对于值类型，系统会复制该对象。在对象上执行递增或递减代码，然后返回对象。
  - 对于引用类型，会复制引用。在对象上执行递增或递减代码，然后返回对象。
    - 复制的引用和原始的引用会指向相同的对象，在进行对象上执行递增或递减代码时，保存的引用所指的对象发生了改变。导致返回的是发生变化的对象。