第一次学c语言系列之——操作符补充知识！！！

前言

本文主要是对操作符知识的补充，主要从二进制和补码的角度来了解一些特殊的操作符。

一、进制之间的转换

（1）进制？

数值的不同表示方法。

二进制：0和1组成。              八进制：0-7组成。（书写时以0开头）               十进制：0-9组成。

十六进制：0-9+a-f(A-F)组成（a-f表示9-15），书写时以0x开头。

（2）其它进制转十进制

按权重值进行计算。

（3）十进制转二进制

Ⅰ.凑

Ⅱ.短除法

（4）二进制转八进制

 一个八进制位由3个二进制位组成。（07—111）

（5）二进制转十六进制

一个十六进制位由4个二进制位组成。（0xf—1111）

（6）十进制转八进制、十六进制

十进制→二进制→八/十六进制

二、原码、反码、补码

（1）定义

都是数的二进制表示形式

（2）组成形式

符号位（1表示负数，0表示正数）+数的二进制形式

原码：组成形式（正数的原码、反码、补码相同）

反码：符号位不变，其它位取反

补码：a.反码+1

           b.与原码互为逆运算（取反+1得到原码）

注：计算机中，存储和计算以补码形式计算

三、移位操作符（对二进制的位进行操作）

（1）左移操作符（<<）

左边移动，右边补0

Ⅰ.正数

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main() {
	int a = 2;
	printf("%d", a << 1);
}
//00000000 00000000 00000010
//00000000 00000000 00000100
//左移1位10变为100，结果由2变为4

Ⅱ.负数

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main() {
	int a = -2;
	printf("%d", a << 1);
}
//100000000 00000000 00000000 0000010   原码
//111111111 11111111 11111111 1111110   补码
//11111111 11111111 11111111 11111100   左移
//10000000 00000000 00000000 00000100	左移后的原码，由-2变为-4

（2）右移操作符(>>)

逻辑右移：左边补0，右边抛弃

算数右移：左边补符号位数字，右边抛弃（编译器默认算数右移）

四、位操作符——&、|、^、~（对二进制的位进行操作）

（1）&（按位与）

全为1，才为1。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main() {
	int a=3, b=6;
	printf("%d", a & b);
}
//a 00000000 00000000 00000000 00000011  
//b 00000000 00000000 00000000 00000110
//  00000000 00000000 00000000 00000010(结果为2)

（2）|（按位与）

只要有1，则为1。

int main(){
	int a = 5, b = 2;
	printf("%d", a | b);
}
//a 00000000 00000000 00000000 00000101
//b 00000000 00000000 00000000 00000010
//  00000000 00000000 00000000 00000111（结果为7）

（3）^（按位异或）

相同为0，异反之

#include <stdio.h>
int main() {
	int a = 7, b = 9;
	printf("%d", a ^ b);
}
//a 00000000 00000000 00000000 00000111
//b 00000000 00000000 00000000 00001001
//  00000000 00000000 00000000 00001110（结果为14）

（4）~（按位取反）

每一位取反。

#include <stdio.h>
int main() {
	int a = 6;
	printf("%d", ~a);
}
// a 00000000 00000000 00000000 00000110
//~a 11111111 11111111 11111111 11111001 补码
//   10000000 00000000 00000000 00000111 原码（结果为-7）

注：&、|、^为双目操作符，~为单目操作符。

（5）练习

不创建第三个变量，实现两个数的交换。

//a^a的值为0，0^b的值为b
#include <stdio.h>
int main() {
	int a = 3, b = 5;
	printf("变换前：a=%d,b=%d\n", a, b);
	a = a ^ b;
	b = a ^ b;//a^b^b（最终结果为a）
	a = a ^ b;//a^b^a（最终结果为b）
	printf("变换后：a=%d,b=%d", a, b);
}

五、结构体

（1）what

结构体是一种自定义类型，将任意的数据类型（成员）封装为一个整体。

（2）语法

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
//结构体的语法
//struct 结构体类型名称{
// 数据类型 成员名1;
// ……………………
// };
#include <stdio.h>
struct student {
	char name[10];
	int age;
	int high;
	float weight;
};

（3）结构体变量名的定义

①全局变量

在分号前面加上变量名（“}g_变量1,g_变量2;”）

②局部变量

语法：struct  结构体名称 变量名1,变量名2;

（4）结构体变量的初始化

struct student one = {"小明",18,188,78.2f};

①顺序

语法：struct 结构体名 变量名={成员值1，成员值2}

②乱序

语法：struct 结构体名 变量名={.成员名x=成员值1,.成员名y=成员值2}

struct student two = { .weight = 80.3f,.high = 160,.age = 18,.name = "小红" };

（5）结构体内容的打印

语法：结构体变量名.成员名

printf("姓名：%s  年龄：%d  身高：%d  体重：%.2f",one.name,one.age,one.high,one.weight);

六、操作符的优先级和结合性

优先级：不同操作符运算时的先后顺序。

结合性：同等优先级下的计算顺序。

如下图所示：

https://en.cppreference.com/w/c/language/operator_precedence.html 

七、整形提升与算数转换

（1）整型提升

在计算过程中，所有宽度小于整型的数据类型先提升为整型再进行计算。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
//整型提升
#include <stdio.h>
int main(){
	char a = 126;
	//00111111   1 2 4 8 16 32 64 128
	char b = 7;
	//00000111
	char c = a + b; //133
	//a  00000000 00000000 00000000 00111111
	//b  00000000 00000000 00000000 00000111
	//c  00000000 00000000 00000000 10000101
//char c 10000101  
	//   11111111 11111111 11111111 10000101  原码
	//   10000000 00000000 00000000 01111011  补码  （-123） 
	//                                
	printf("%d", c);
}

（2）算数转换

int类型宽度以上的，小转大再运算。

八、结语

下一篇展开指针的学习。

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