C语言-操作符详解

目录

操作符

算术操作符

移位操作符

左移操作符

右移操作符

位操作符

赋值操作符

单目操作符

 sizeof运算符

关系操作符

逻辑操作符

条件操作符

逗号表达式

下标引用、函数调用和结构成员

[ ] 下标引用操作符

 ( ) 函数调用操作符

 访问结构的成员操作符

 表达式求值

 隐式类型转换

 整型提升

 如何进行整体提升呢？

算术转换 

---

操作符

运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。C 语言内置了丰富的操作符。

算术操作符

+     -    *     /     %

#include <stdio.h>
 
int main()
{
   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;
 
   c = a + b;
   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a - b;
   printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a * b;
   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a / b;
   printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a % b;
   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );

 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。

3. % 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。

移位操作符

<< 左移操作符

>> 右移操作符

   

注：移位操作符的操作数只能是整数。

左移操作符

移位规则： 左边抛弃、右边补0

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

注意：对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的。

位操作符

& // 按位与

| // 按位或

^ // 按位异或

注：他们的操作数必须是整数。

 例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int num1 = 1;
 int num2 = 2;
 num1 & num2;
 num1 | num2;
 num1 ^ num2;
 return 0; }

 不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换。

#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; }

赋值操作符

运算符	描述	实例
=	简单的赋值运算符，把右边操作数的值赋给左边操作数	C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C
+=	加且赋值运算符，把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数	C += A 相当于 C = C + A
-=	减且赋值运算符，把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数	C -= A 相当于 C = C - A
*=	乘且赋值运算符，把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数	C *= A 相当于 C = C * A
/=	除且赋值运算符，把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数	C /= A 相当于 C = C / A
%=	求模且赋值运算符，求两个操作数的模赋值给左边操作数	C %= A 相当于 C = C % A
<<=	左移且赋值运算符	C <<= 2 等同于 C = C << 2
>>=	右移且赋值运算符	C >>= 2 等同于 C = C >> 2
&=	按位与且赋值运算符	C &= 2 等同于 C = C & 2
^=	按位异或且赋值运算符	C ^= 2 等同于 C = C ^ 2
|=	按位或且赋值运算符	C |= 2 等同于 C = C | 2

例子：

#include <stdio.h>

main()
{
   int a = 21;
   int c ;

   c =  a;
   printf("Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c +=  a;
   printf("Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c -=  a;
   printf("Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c *=  a;
   printf("Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c /=  a;
   printf("Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c  = 200;
   c %=  a;
   printf("Line 6 - %= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c <<=  2;
   printf("Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c >>=  2;
   printf("Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c &=  2;
   printf("Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c ^=  2;
   printf("Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

   c |=  2;
   printf("Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );

}

单目操作符

！	逻辑反操作
+	正值
-	负值
&	取地址
sizeof	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 --
++	前置、后置 ++
*	间接访问操作符 ( 解引用操作符 )
（类型）	强制类型转换

 sizeof运算符

sizeof是C语言的关键字，它用来计算变量（或数据类型）在当前系统中占用内存的字节数。

sizeof不是函数，产生这样的疑问是因为sizeof的书写确实有点像函数，sizeof有两种写法：

用于数据类型：

sizeof(数据类型);


printf("字符型变量占用的内存是=%d\n",sizeof(char)); 
  // 输出：字符型变量占用的内存是=1 

printf("整型变量占用的内存是=%d\n",sizeof(int)); 
  // 输出：整型变量占用的内存是=4

数据类型必须用括号括住。　

用于变量

sizeof(变量名);
sizeof 变量名;

int ii;
  printf("ii占用的内存是=%d\n",sizeof(ii)); 
  // 输出：ii占用的内存是=4

  printf("ii占用的内存是=%d\n",sizeof ii); 
  // 输出：ii占用的内存是=4

关系操作符

>

>=

<

<=

!=   用于测试 “ 不相等 ”

==       用于测试 “ 相等 ”

注意：在编程过程中，== 和 = 不要写错了

逻辑操作符

&&     逻辑与        如果两个操作数都非零，则条件为真。

||           逻辑或        如果两个操作数中有任意一个非零，则条件为真。

条件操作符

exp1 ? exp2 : exp3

 举个例子：

if (a > 5)
        b = 3;
else
        b = -3;

//将上述代码转换成表达式

a > 5 ? 3 : -3;

逗号表达式

exp1, exp2, exp3, …expN

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。

下标引用、函数调用和结构成员

[ ] 下标引用操作符

操作数：一个数组名 + 一个索引值

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。

 ( ) 函数调用操作符

接收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();            //实用（）作为函数调用操作符。
 test2("hello bit.");//实用（）作为函数调用操作符。
 return 0;
 }

 访问结构的成员操作符

.          结构体. 成员名

->          结构体指针-> 成员名

#include <stdio.h>
struct Stu
{
 char name[10];
 int age;
 char sex[5];
 double score;
}；
void set_age1(struct Stu stu) {
 stu.age = 18; }
void set_age2(struct Stu* pStu) {
 pStu->age = 18;//结构成员访问
}
int main()
{
 struct Stu stu;
 struct Stu* pStu = &stu;//结构成员访问
 
 stu.age = 20;//结构成员访问
 set_age1(stu);
 
 pStu->age = 20;//结构成员访问
 set_age2(pStu);
 return 0; }

 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。

 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

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。

 如何进行整体提升呢？

// 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

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。