03 - C++学习笔记 运算符、表达式和条件语句

在C++编程中，运算符、表达式和条件语句是非常重要的基础知识。它们允许我们对数据进行操作、进行条件判断和控制程序的执行流程。本篇笔记将介绍C++中常用的运算符、表达式和条件语句，并通过经典案例进行说明。

1️⃣ 运算符

✨ 算术运算符

C++提供了常见的算术运算符，用于执行基本的算术操作，包括加法、减法、乘法和除法等。

下表显示了 C++ 支持的算术运算符。

设变量 num_1 = 10，变量 num_2 = 20，则：

运算符	描述	实例
+	把两边变量的值相加	num_2 + num_1 将得到 30
-	从第一个变量的值中减去第二个变量的值	num_2 - num_1 将得到 -10
*	把两个变量的值相乘	num_2 * num_1 将得到 200
/	把两个变量的值相除	num_1 / num_2 将得到 2
%	取模运算符，整除后的余数	num_1 % num_2 将得到 0
++	自增运算符，整数值增加 1	num_2++ 将得到 11
–	自减运算符，整数值减少 1	num_2-- 将得到 9

✨ 赋值运算符

赋值运算符用于将一个值赋给变量，常用的赋值运算符是 =。

#include <iostream>

int main() {
    int a = 10;
    int b;

    b = a;

    std::cout << "b的值为：" << b << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

b的值为：10

✨ 比较运算符

比较运算符用于比较两个值的大小关系，结果为布尔类型(true或false)。

下表显示了 C++ 支持的关系运算符。

假设变量 num_2 的值为 10，变量 num_1 的值为 20，则：

运算符	描述	实例
==	判断两个边的值是否相等，如果相等则条件为真。	(num_2 == num_1) 不为真。
!=	判断两个边的值是否相等，如果不相等则条件为真。	(num_2 != num_1) 为真。
>	判断左边的值是否大于右边的值，如果是则条件为真。	(num_2 > num_1) 不为真。
<	判断左边的值是否小于右边的值，如果是则条件为真。	(num_2 < num_1) 为真。
>=	判断左边的值是否大于或等于右边的值，如果是则条件为真。	(num_2 >= num_1) 不为真。
<=	判断左边的值是否小于或等于右边的值，如果是则条件为真。	(num_2 <= num_1) 为真。

✨ 逻辑运算符

逻辑运算符用于进行逻辑操作，常用的逻辑运算符包括与(&&)、或(||)和非(!)。
下表显示了 C++ 支持的关系逻辑运算符。

运算符	描述
&&	逻辑与运算符。如果两个边都 true，则条件为 true。
||	逻辑或运算符。如果两个边中有任意一个 true，则条件为 true。
!	逻辑非运算符。用来逆转边的逻辑状态，如果条件为 true 则逻辑非运算符将使其为 false。

(条件表达式1 && 条件表达式2)

条件表达式1	条件表达式2	&&运算结果
成立	成立	成立
不成立	成立	不成立
成立	不成立	不成立
不成立	不成立	不成立

(条件表达式1 || 条件表达式2)

条件表达式1	条件表达式2	||运算结果
成立	成立	成立
不成立	成立	成立
成立	不成立	成立
不成立	不成立	不成立

!(条件表达式)

条件表达式	!运算结果
成立	不成立
不成立	成立

复合运算符

下表显示了 C++ 支持的部分复合运算符。

运算符号	例子	等价于
+=	a+=10;	a=a+10
-=	a-=10;	a=a-10
*=	a*=10;	a=a*10
/=	a/=10;	a=a/10
%=	a%=10;	a=a%10

#include <iostream>

int main() {


    bool a = true;
    bool b = false;

    bool result1 = a && b;
    bool result2 = a || b;
    bool result3 = !a;

    std::cout << "a与b的逻辑与：" << result1 << std::endl;
    std::cout << "a与b的逻辑或：" << result2 << std::endl;
    std::cout << "a的逻辑非：" << result3 << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

a与b的逻辑与：0
a与b的逻辑或：1
a的逻辑非：0

2️⃣ 表达式

在C++中，表达式是由运算符、操作数和函数调用组成的组合。通过使用表达式，我们可以进行各种计算和操作。

#include <iostream>

int main() {
    int a = 5;
    int b = 3;
    int c = 2;

    int result1 = a * (b + c);
    int result2 = (a - b) / c;

    std::cout << "result1的值为：" << result1 << std::endl;
    std::cout << "result2的值为：" << result2 << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

result1的值为：25
result2的值为：1

3️⃣ 条件语句

条件语句用于根据不同的条件执行不同的代码块。C++提供了 if、else if 和 else 来构建条件语句。
条件分支结构要求程序员指定一个或多个要评估或测试的条件，以及条件为真时要执行的语句（必需的）和条件为假时要执行的语句（可选的）。

下面是大多数编程语言中典型的判断结构的一般形式：

①双分支

if(条件表达式){

}else{

}

②多分支

if(条件表达式1){

}else if(条件表达式2){

}else if(条件表达式3){

}else{

}

else if可以连续接任意多个。但每个if语句最多只能有一个对应的else语句。

#include <iostream>

int main() {
    int age;

    std::cout << "请输入你的年龄：";
    std::cin >> age;

    if (age >= 18) {
        std::cout << "你已经成年了！" << std::endl;
    } else if (age >= 13) {
        std::cout << "你是青少年！" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "你还是个孩子！" << std::endl;
    }

    return 0;
}

输出结果示例：

请输入你的年龄：21
你已经成年了！

在上述案例中，首先获取用户输入的年龄，然后使用条件语句判断用户的年龄段，并输出相应的消息。

🌟 经典案例：计算器程序

通过一个经典案例来综合应用前面介绍的知识。创建一个简单的计算器程序，用户可以输入两个数字和一个运算符，程序会根据运算符执行相应的计算并输出结果。

#include <iostream>

int main() {
    double num1, num2;
    char op;

    std::cout << "请输入第一个数字：";
    std::cin >> num1;

    std::cout << "请输入运算符：";
    std::cin >> op;

    std::cout << "请输入第二个数字：";
    std::cin >> num2;

    double result;

    if (op == '+') {


        result = num1 + num2;
    } else if (op == '-') {
        result = num1 - num2;
    } else if (op == '*') {
        result = num1 * num2;
    } else if (op == '/') {
        result = num1 / num2;
    } else {
        std::cout << "无效的运算符！" << std::endl;
        return 0;
    }

    std::cout << "结果：" << result << std::endl;

    return 0;
}

在上述案例中，首先获取用户输入的两个数字和一个运算符，然后使用条件语句判断运算符，并执行相应的计算。最后，将计算结果输出到控制台。

这是C++基础语法中运算符、表达式和条件语句的学习笔记。