C语言程序设计2

C语言程序设计2

运算符

• 用算术运算符将运算对象（也称操作数）连接起来的，符合C语言语法规则的式子，称为算术表达式。

• 运算对象包括常量、变量、函数等

  例如：a * b / c - 1.5 + ‘a’

• C语言常用运算符

  1. 算术运算符（+、-、*、/、%）
  2. 关系运算符（>、<、==、>=、<=、!=）
  3. 逻辑运算符（！、&&、||）
  4. 位运算符（<<、>>、&、|、~、^）
  5. 赋值运算符（=及其扩展赋值运算符）
  6. 条件运算符（？ ：）
  7. 逗号运算符（，）
  8. 指针运算符（*和&）
  9. 求字节数运算符（sizeof（类型或变量））
  10. 强制类型转换运算符（（变量或常量））
  11. 分量运算符（. ->）
  12. 下标运算符（[ ])
  13. 其他（如函数调用运算符（））

• 运算符分类（根据操作数个数分）：

  一元（目）：+(正)、-(负)、++、–、！

  二元（目）：+、-、*、/、%

  三元（目）：条件运算符

知识点1【算术运算符】

• 注意：（+、-、*、/、%）

  1. % 两边的数值必为整数
  2. 余数的符号与% 前的数字保持一致
  3. *、/ 若操作数都为整数，则结果必为整数。

  void test05()
  {
  	printf("%d\n", 5/2);
  	printf("%d\n", 5%2);
  }
  int main()
  {
  	test05();
  	return 0;
  }
  

  2
  1
  

  案例1

  void test06()
  {
  	int num = 0;
  	//键盘输入一个int数
  	printf("请输入一个整型数据：");
  	scanf("%d", &num);
  
  	//判断是否能被3整除
  	if(num % 3 == 0)
  	{
  		printf("可以被3整除。\n");
  	}
  	else
  	{
  		printf("不能被3整除。\n");
  	}
  }
  int main()
  {
  	test06();
  	return 0;
  }
  

  请输入一个整型数据：15
  可以被3整除。
  

  案例2

  {
  	printf("%d\n", 5/2);//取整
  	printf("%f\n",5/2.0f);
  }
  int main()
  {
  	test07();
  	return 0;
  }
  

  2
  2.500000
  

知识点2【关系运算符】

• （>、<、==、>=、<=、!=）

知识点3【逻辑运算符】

• （逻辑非 ！、逻辑与 &&、逻辑或 ||）

  • ! 取反

  • && 二元运算符（短路特性）

    规则：同真为真 一假则假

    A && B（如果A为假 系统不会执行B 这就是&&的短路特性）

  • || 二元运算符

    规则：同假则假 一真则真

• 优先级

  • ! > && > ||

  void test08()
  {
  	printf("%d\n", !1);
  	printf("%d\n", !0);
  
  	//C语言 规定 非0表示逻辑真 0为假
  	printf("%d\n", !-1);
  }
  int main()
  {
  	test08();
  	return 0;
  }
  

  0
  1
  0
  

  案例1

  void test09()
  {
  	if((2>3) && (5>4))
  	{
  		printf("ok\n");
  	}
  	else
  	{
  		printf("no\n");
  	}
  }
  int main()
  {
  	test09();
  	return 0;
  }
  

  no
  

  案例2 验证短路特性

  void test10()
  {
  	int num = 10;
  	printf("比较之前num = %d\n", num);
  
  	(2>3) && (num = 10);
  	printf("比较之后num = %d\n", num);
      
      (3>2) || (num = 100);//num = 100不会执行。
      printf("比较之后num = %d\n", num);
  }
  int main()
  {
  	test10();
  	return 0;
  }
  

  比较之前num = 10
  比较之后num = 10
  比较之后num = 10
  

知识点4【位运算符】二进制位操作

• &：按位与

  语法：全1为1 其他为0

  位数:7654 3210 (从右向左)

  ​ 1010 1010

  ​ & 1111 0000

  ​ ——————

  ​ 1010 0000

  特点：和1相与 保持不变 和0相与 清零

  应用场景：将固定为 清零

• |：按为或

  语法：有1就为1 全0才为0

  ​ 1010 1010

  ​ | 1111 0000

  ​ ————————

  ​ 1111 1010

  特点：和0相或 保持不变 和1相或 置1.

  案例：将1010 1010的第2、3为置1 其他为保持不变

  ​ 1010 1010

  ​ | 0000 1100

  ​ ————————

  ​ 1010 1110

  应用场景：将固定为置1

• ~：按为取反

  语法：0变1 1变0

  ~1010 1010 ==0101 0101

  应用场景：配合&、| 操作

• ^：按位异或

  语法：相同为0 不同为1

  ​ 1010 1010

  ​ ^ 0000 1111

  ​ ————————

  ​ 1010 0101

  特点：和0异或 保持不变 和1异或 取反。

  应用场景：将固定的为 发生高低电频 翻转。

  案例：将1010 1010 的第0位 发生翻转

  ​ 1010 1010

  ​ ^ 0000 0001

  ​ ————————

  ​ 1010 1011

  ​ ^ 0000 0001

  ​ ————————

  ​ 1010 1010

• << 左移运算符：左边丢弃 右边补0

  注意：移动的位数 不要 超过自身长度

  1010 1100 << 2

  ​ 10 丢弃<—— |10 1100 <——补 00

• / >>右移运算符

  1010 1100 >> 2

  ​ 补0**|**——> 1010 11 **| **——> 丢弃 00

  ​ 补1**|**

  • 右移分类:逻辑右移 算术右移

    1. 逻辑右移：右边丢弃 左边补0

    2. 算术右移：

       无符号数：右边丢弃 左边补0

       有符号数：

       • 正数：右边丢弃 左边补0
       • 负数：右边丢弃 左边补1

  • 右移基本上是右边丢弃 左边补0 只有负数且算右移 左边才会补1。

  • 逻辑右移和算术右移 是编译器决定 但是我们可以检测。

    综合案例：

    将data的第1、5清0，第3、4位 置1 其他为保持不变

    unsigned char data = 0xaa ;//1010 1010

    用4位二进制数 代替 一位十六进制位

    data = data & 1101 1101;

    第1、5 清0

    1101 1101 = ~(0010 0010) = ~(0010 0000 | 0000 0010)

    0010 0000 = 0000 0001 << 5

    0000 0010 = 0000 0001 << 1

    1101 1101 = ~(0x01 << 5 | 0x01 << 1)

    data = data & ~(0x01 << 5 | 0x01 <<1);

    第3、4位 置1

    data = data | 0001 1000;

    0001 1000 = 0001 0000 | 0000 1000

    ​ = 0x01 << 4 | 0x01 << 3

    data = data | (0x01 <<4 | 0x01 << 3);

知识点5【赋值运算符】

• 复合赋值运算符（+=、-=、/=、%=、*=）

  a += b; ==> a = a +b;

  a *= b; ==> a = a * b

  //将 = 右边看做一个整体

  void test13()
  {
  	int data = 3;
  
  	data *= 3+5;
  	printf("data = %d\n", data);
  }
  int main()
  {
  	test13();
  	return 0;
  }
  

  data = 24
  

知识点6【条件运算符】三元

• 形式：表达式1？表达式2：表达式3

• 语法：先计算表达式1，若成立则计算表达式2；若不成立则计算表达式3.

  {
  	int ret = 0;
  	ret = 3>2?5:6;
  
  	printf("ret = %d\n", ret);
  }
  

  ret = 5
  

• 计算两个整数的最大值

  {
      int a, b, max;
      
      printf("Input a, b:");
      scanf("%d,%d", &a, &b);
      max = a>b ? a : b;
      printf("max=%d", max);
  }
  

  Input a, b:1 5
  max=5
  

知识点7【逗号运算符】

• 形式：表达式1， 表达式2 …… 表达式n

• 运算规则：从左往右依次运算，未用括号括起来则取第一个值，用括号括起来则将最后一个表达式的结果看做整个表达式的结果。

  void test12()
  {
  	int data1 = 0;
  	int data2 = 0;
  
  	data1 = 3, 4, 5, 6;
  	data2 = (3, 4, 5, 6);
  	printf("data1 = %d\n", data1);
  	printf("data2 = %d\n", data2);
  }
  int main()
  {
  	test12();
  	return 0;
  }
  

  data1 = 3
  data2 = 6
  

知识点7【自增、自减运算符】

• ++i 或 --i 先加、减 后使用

• i++ 或 i-- 先使用 后加、减

  void test14()
  {
  	int i = 3;
  	int j = 0;
  
  	j = ++i;
  
  	printf("i = %d\nj = %d\n", i, j);
  }
  int main()
  {
  	test14();
  	return 0;
  }
  

  i = 4
  j = 4
  

  void test15()
  {
  	int i = 3;
  	int j = 0;
  
  	j = i++;//j=i, i=i+1
  
  	printf("i = %d\nj = %d\n", i, j);
  }
  int main()
  {
  	test15();
  	return 0;
  }
  

  i = 4
  j = 3
  

• i++ 或++i作为单独指令，是没有区别的。

知识点8【运算符优先级】分析已有的代码

• 优先级 高 先执行， 同级别的优先级 要看结合性。

• 运算符的优先级：

  • C语言中，运算符的运算优先级共分为15级。
  • 1级最高，15级最低。
  • 在一个运算量两侧的运算符优先级相同时，则按运算符的结合性所规定的结合方向处理。

• 各运算符的结合性

  • 左结合性（从左至右）：+ - * /

  • 右结合性（从右至左）：= ++ –

优先级别	运算符	运算形式	结合方向	名称或含义
1	()	(e)		圆括号
	[]	a[e]		数组下标
	.	x.y		成员运算符
	->	p->x	自左至右	用指针访问成员的指向运算符
2	- +	-e		负号和正号
	++ –	++x或x++		自增运算、自减运算
	！	!e		逻辑非
	~	~e		按位取反
	(t)	(t)e		类型转换
	*	*p		指针运算，由地址求内容
	&	&x		求变量的地址
	sizeof	sizeof(t)	自右至左	求某类型变量的长度
3	* / %	e1*e2	自左至右	乘、除和求余
4	+ -	e1+e2	自左至右	加、减
5	<< >>	e1<<e2	自左至右	左移、右移
6	< <= > >=	e1<e2	自左至右	关系运算
7	== !=	e1==e2	自左至右	等于和不等于
8	&	e1&e2	自左至右	按位与
9	^	e1^e2	自左至右	按位异或
10	|	e1|e2	自左至右	按位或
11	&&	e1&&e2	自左至右	逻辑与
12	||	e1||e2	自左至右	逻辑或
13	? :	e1?e2:e3	自右至左	条件运算
14	=	x=e		赋值运算
	+= -= *= /= %= >>= <<= &= ^= |=	x+=e	自右至左	复合赋值运算
15	,	e1,e2	自左至右	顺序求值运算