C语言：1操作符详解（2）；2表达式求值

原创已于 2022-12-21 20:12:23 修改 · 195 阅读

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于 2022-11-23 19:47:16 首次发布

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本文详细解析了C语言中的关系操作符（==, !=, <, <=, >, >=），逻辑操作符(&& 和 ||)以及条件操作符(?)的应用实例，包括逗号表达式和数组、函数调用与结构成员的使用。同时讲解了隐式类型转换和算术转换在表达式求值中的关键作用。

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一、操作符详解（2）

1、关系操作符

>	>=	!=
<	<=	==

判断两数是否相等是==，=是赋值操作符

2、逻辑操作符

&&：逻辑与：只要句中有一个表达式为假，这一个之后的表达式将不再执行

||：逻辑或：只要句中有一个表达式为真，这一个之后的表达式将不再执行

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 5;
	int c = a && b;
	int e = a || b;
	printf("%d\n", c);
	printf("%d\n", e);
	return 0;
}

结果

3、条件操作符

exp1 ? exp2 : exp3

exp1是判断条件，为真执行exp2，为假执行exp3

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	scanf("%d", &a);
	/*if (a > 5)
		b = 3;
	else
		b = -3;*/
	b = (a > 5 ? 3 : -3);
	printf("b=%d\n", b);
	return 0;
}

结果：

4、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。

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

结果

5、下标引用、函数调用和结构成员

5.1[ ] 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[5] = 1;//实用下标引用操作符。
 //[ ]的两个操作数是arr和5。

5.2( ) 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。

int get_max(int x, int y)
{
	return x > y ? x : y;
}
int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	//调用函数的时候（）就是函数调用操作符
	int max = get_max(a, b);
	printf("max=%d\n", max);
	return 0;
}

结果

5.3访问一个结构的成员

. 结构体.成员名

-> 结构体指针->成员名

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
    char id[20];
};
int main()
{
    struct Stu a = { "zhansan", 20, "202214261223"};
    struct Stu* p = &a;
    printf("%s %d %s\n", a.name, a.age, a.id);
    printf("%s %d %s\n", p->name, p->age, p->id);
    //以上两句所表达的含义均是结构成员访问
    return 0;
}

结果：

二、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。

1、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。

整型提升是C中的一项规定：在表达式计算时，各种整型首先要提升为int类型，如果int类型不足以表示则要提升为unsigned int类型；然后执行表达式的运算。

整型提升的规则
整型提升分为有符号和无符号两种。

有符号的：整型提升时是按照变量的补码被截断时的最高位是什么进行补位的，如果截断后最高位（即最左面）的一位数为 1 则在最高位前补 1 ，如果最高位是 0 则在前面补 0 ，补够32位即int类型即可。
无符号的：直接在被截断的前面补 0 即可。

整型提升的意义在于：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。

int main()
{
	char a = 3;
	//00000011-a
	char b = 127;
	//01111111-b
	//a+b
	//00000011
	// 00000000000000000000000000000011（整型格式）
	//01111111
	//00000000000000000000000001111111（整型格式）
	//相加
	//00000000000000000000000010000010-c整型
	char c = a + b;
	//10000010-Cchar型
	//1111111111111111111111110000010-内存里存的是补码
	//1111111111111111111111110000001-补码减1得到反码
	//1000000000000000000000011111110-反码改变复合得到原码=-126
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

结果

int main()
{
	char c = 1;
	printf("%u\n", sizeof(c));
	printf("%u\n", sizeof(+c));
	printf("%u\n", sizeof(-c));
	return 0;
}

结果

直接 sizeof( c )，c没有参加运算也不会有整形提升，所以大小还是1
但是sizeof(+c)和sizeof(-c)进行了运算，所以会有整形提升，也就是变成4字节了

2、算数转换

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。下面的层次体系称为寻常算术转换。

long double

double

float

unsigned long int

long int

unsigned int

int

//从下往上进行转换，eg：int->long double

如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低，那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。

int main()
{
	int a = 4;
	float b = 4.1;
	float c = a + b;//会把int类型的a算术转换成float类型，再与b进行计算
	printf("%f\n", c);
	return 0;
}

结果：