3、C 语言运算符总结

涉及算术、关系、逻辑、位运算等多种运算符的功能、示例、注意事项，以及运算符的优先级和结合性等方面

C 语言运算符核心知识点总结

一、算术运算符

1. 基本运算符及功能

运算符	功能说明	示例	注意事项
+	加法、一目取正	a + b	-
-	减法、一目取负	a - b	可表示负数（如-a取相反数）
*	乘法	a * b	-
/	除法	a / b	整数除法会截断小数（如5/2=2）
%	取模（求余）	a % b	两边操作数必须为整型
++	自增 1（前缀 / 后缀）	++a/a++	前缀先增后用，后缀先用后增
--	自减 1（前缀 / 后缀）	--a/a--	前缀先减后用，后缀先用后减

2. 关键特性与示例

• 自增 / 自减运算：
  • 前缀：++a先将a的值加 1，再使用a的新值（如b = ++a等价于a = a+1; b = a）。
  • 后缀：a++先使用a的当前值，再将a加 1（如b = a++等价于b = a; a = a+1）。
  • 示例代码：

int num1 = 0, num2 = 0; num2 = num1++;  // num1变为1，num2为0（先用后增） int num3 = 0, num4 = 0; num4 = ++num3;  // num3变为1，num4为1（先增后用）

• 复杂表达式注意事项：
  • 避免歧义表达式（如i = (++i) + (++i)），不同编译器可能有不同结果。
  • printf函数计算参数时遵循 “栈特性”（先入后出），如printf("%d, %d", j++, ++j)需注意运算顺序。

二、关系运算符

1. 基本运算符及功能

运算符	功能说明	示例	结果类型
>	判断左边是否大于右边	a > b	布尔值（0 或 1）
>=	判断左边是否大于等于右边	a >= 5	布尔值
<	判断左边是否小于右边	3 < x	布尔值
<=	判断左边是否小于等于右边	x <= y+1	布尔值
==	判断两边是否相等	x+1 == 0	布尔值
!=	判断两边是否不相等	c != '\0'	布尔值

2. 关键特性

• 关系表达式的结果为布尔值：真（非 0）或假（0）。
• 注意区分 “等于”（==）与 “赋值”（=）：if (a == 5)是判断，if (a = 5)是赋值（恒为真，易出错）。

三、逻辑运算符

1. 基本运算符及功能

运算符	功能说明	示例	运算规则
!	逻辑反（非）	!(x == 0)	真变假，假变真（!1=0，!0=1）
&&	逻辑与（并且）	x>0 && x<10	两边都为真时结果为真，否则为假
||	逻辑或（或者）	`y<10

2. 特殊规则（短路特性）

• 逻辑与（&&）：若左边表达式为假，右边表达式不执行（如(a=0) && (b=1)中b不会被赋值）。
• 逻辑或（||）：若左边表达式为真，右边表达式不执行（如(a=1) || (b=0)中b不会被赋值）。

3. 示例代码

int num1 = 100, num2 = 200; // 逻辑与：左边为真时才执行右边 if ((num1 == 100) && (num2 = 666)) {     printf("num2 = %d\n", num2);  // 执行，num2变为666 } // 逻辑或：左边为真时不执行右边 int num3 = 300, num4 = 400; if ((num3 == 300) || (num4 = 888)) {     printf("num4 = %d\n", num4);  // 执行，但num4仍为400 }

四、位运算符

1. 基本运算符及功能

运算符	名称	示例	功能说明
~	位逻辑反	~a	对a的每一位取反（0 变 1，1 变 0）
&	位逻辑与	a & b	逐位与：同 1 为 1，否则为 0（可清 0 特定位）
|	位逻辑或	a | b	逐位或：同 0 为 0，否则为 1（可置 1 特定位）
^	位逻辑异或	a ^ b	逐位异或：相同为 0，不同为 1（可翻转特定位）
<<	左移	a << 4	每位移到左边，移出位丢弃，空位补 0
>>	右移	x >> 4	每位移到右边，移出位丢弃，空位补 0

2. 实用案例

• 修改特定位：
  • 置 1 第n位：num |= (1 << n)（如num |= (1<<30)将第 30 位置 1）。
  • 清 0 第n位：num &= ~(1 << n)（如num &= ~(1<<15)将第 15 位清 0）。
  • 翻转第n位：num ^= (1 << n)（如num ^= (1<<10)将第 10 位取反）。
• 判断某一位是否为 1：

if (num & (1 << 16)) {  // 若第16位为1，表达式结果非0（真）     printf("第16位为1\n"); }

• 移位运算：左移n位等价于乘以2^n（无溢出时），右移n位等价于除以2^n（无符号数）。

五、特殊运算符

1. 赋值运算符（=）

• 功能：将右边值赋给左边变量（左边必须是可修改的变量，不能是常量或数组）。
• 连续赋值：从右到左执行（如a = b = c = 100等价于c=100; b=c; a=b）。
• 注意：数组不能直接赋值（需用strcpy等函数），如char buf[10]; buf = "abc";（错误）。

2. 复合赋值运算符

• 功能：简化表达式，提高效率（如a += b等价于a = a + b）。
• 常用运算符：+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=、>>=。
• 示例：a *= 100*5-200等价于a = a * (100*5-200)（右侧先运算）。

3. 条件运算符（三目运算符）

• 语法：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3。
• 功能：若表达式1为真，结果为表达式2；否则为表达式3（简化if-else）。
• 示例：

int max = (a > b) ? a : b;  // 等价于if(a>b) max=a; else max=b;

• 应用：宏定义中常用（如#define MAX(A,B) (A>B)?A:B）。

4. sizeof 运算符

• 功能：计算数据类型、变量或常量所占内存的字节数。
• 语法：
  • 对类型：sizeof(类型)（必须加括号，如sizeof(int)）。
  • 对变量 / 常量：sizeof(变量)或sizeof 变量（括号可选，如sizeof a）。
• 示例：

printf("int大小：%lu\n", sizeof(int));       // 4（32位系统） printf("字符常量大小：%lu\n", sizeof 'a');  // 4（字符常量按整型处理） printf("字符串大小：%lu\n", sizeof "abc");  // 4（含'\0'）

• 与strlen的区别：sizeof计算包含'\0'的总字节数；strlen是函数，计算字符串实际长度（不含'\0'）。

5. return 运算符

• 功能：退出当前函数，若为main函数则退出程序。
• 规则：返回值类型必须与函数声明一致（如int Max(int a,int b)需返回int型）。
• 示例：

int Add(int a, int b) {     return a + b;  // 返回两数之和 }

六、运算符优先级与结合性

1. 优先级规则

• 不同运算符按优先级执行（如先乘除后加减）。
• 优先级从高到低（部分关键运算符）：
  1. 括号（()）、数组（[]）、后缀++/--
  2. 前缀++/--、sizeof、!、~（单目运算符）
  3. 强制类型转换
  4. 算术乘除（*、/、%）
  5. 算术加减（+、-）
  6. 移位（<<、>>）
  7. 关系运算符（>、<、>=、<=）
  8. 相等判断（==、!=）
  9. 位与（&）
  10. 位异或（^）
  11. 位或（|）
  12. 逻辑与（&&）
  13. 逻辑或（||）
  14. 条件运算符（?:）
  15. 赋值 / 复合赋值（=、+=等）

2. 结合性规则

• 相同优先级时，按结合性执行：
  • 从左到右：算术运算符、关系运算符、逻辑与 / 或等（如a + b - c等价于(a + b) - c）。
  • 从右到左：赋值运算符、条件运算符等（如a = b = c等价于a = (b = c)）。

3. 实用技巧

• 用括号（()）改变优先级，避免歧义（如(a + b) * c而非a + b * c）。
• 复杂类型解析：先找变量名，再看附近运算符优先级（如int *a[10]是指针数组，int (*a)[10]是数组指针）。

七、经典应用案例

1. 两数交换（无中间变量）

• 加减法：a = a + b; b = a - b; a = a - b;（可能溢出）。
• 异或：a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b;（无溢出，仅适用于整数）。

2. 位运算修改寄存器

• 嵌入式开发中常用位运算配置寄存器（如置位、清位）：

unsigned int reg = 0x1234; reg |= (1 << 5);   // 置位第5位 reg &= ~(1 << 3);  // 清位第3位