操作符 | C语言中操作符详解 | 操作符的优先级 | 移位操作法的使用方式

news2025/1/17 14:00:01

一、算术操作符：+、-、*、/、%

算术操作符其实在平时生活中，也遇到很多，并且这五类操作符基本很常见，而他们的作用与数学所学习的功能是一样的。但是“/”除号操作符与“%”取模操作符有些不同。下面就以这两个的操作符为主要说起。

1.1 “ / ” 除号

对于 “ / ” 除号操作符来说，如果操作符的两个操作数都是整数，那就执行整数除法，所得到的结果也是整数除法。而操作数只要有浮点数，那么就是浮点数除法。

int m = 7 / 3;

运行结果为：2 

上面的代码中，因为7和3都是整形类型的，所以执行整数除法，所以得到的结果为2。

1.2 “ % ” 取模（求余数）

对于 “ % ” 取模操作符而言，它的操作数必须为整数，并且返回的是两个整数相除之后的余数。

int m = 7 % 3;

运行结果为：1 

二、移位操作符：“<<”左移 “>>”右移

移位操作符移动的是二进制的位。

2.1 补充知识：原码、反码和补码

整数的二进制的表现形式有：原码、反码和补码。在计算机存储的过程中，都是以数的补码进行存储，并且在计算机中的操作以及打印也都利用补码进行，一个整数是4个字节（1字节=8比特位），就有32个比特位。

原码：按照数值的正负，直接写出的二进制序列就是原码。

反码：原码的符号位不变，其他位按位取反。

补码：反码的二进制加1。

而对于有符号的整数来说，最高一位的位是符号位。符号位为 “ 1 ” 表示负数，符号位为 “ 0 ” 表示正数。

对于无符号的整数来说，没有符号位，所以每一位都是有效的。

有符号的整数中正数与负数又有所差别：

  • 正整数的原码、反码和补码的值相同；
  • 负整数的原码、反码和补码的值不同。

所以在遇到负整数，就要通过运算来进行分析。

2.2 “ << ” 左移操作符

“ << ” 左移操作符，顾名思义，就是向左移动，将二进制的数向左移动。

“ << ” 左移操作符 使用方法：左边丢弃，右边补0

以下面这个例子来说：

int m = 7;
int n = m << 1;

运行结果为：14 

7是正整数，所以它的原码、反码以及补码相同，它的二进制的写法是：

00000000 00000000 00000000 00000111

向左移动一位，给右边的补充0之后：

00000000 00000000 00000000 00001110

所以得到的这个结果就是14。

int m = 56;
int n = m << 1;

运行结果为：112 

int m = -10;
int n = m << 1;

运行结果为：-10 

所以不论正负，某一个数左移一位，会得到它的二倍。

2.3 “ >> ”右移操作符

“ << ”左移操作符作用效果是：左边丢弃，右边补0；那么“ >> ”右移操作符作用效果会不会就是：右边丢弃，左边补0呢？

我们刚刚说过，有符号整数在二进制的位上是有一些差异的，如果一个整数是有符号的f负数，那么最高位就是它的符号位，那么在经过右移之后，它的最高位就缺失了，那么我们还是补0吗？那么它还会不会是负数呢？

在“ >> ”右移操作符中，是有两种情况的。

“ >> ”逻辑右移

“ >> ” 逻辑右移操作符 使用方法：右边丢弃，左边补0 

“ >> ”算术右移

“ >> ” 算术右移操作符 使用方法：右边丢弃，左边补符号位

在大多数编译器中都使用的是算术右移。

例如：

int m = -10;
int n = m >> 1;

运行结果为：-5 

三、位操作符：&、|、^ 

位操作符与移位操作符也都是在2进制的位上进行运算的。并且位操作符的操作数必须都是整数。

3.1 “ & ” 按位与

“ & ” 按位与 使用口诀：两个同时为1，则为1

在按位与的作用下，我们只看两个数的相同为是否同时为1，如果是，那么就是1；如果不是，那么就是0。

例如：

int a = 3; int b = -5;
int c = a & b;

运行结果为：3 

-5的原码：00000000  00000000  00000000  00000101

-5的反码：111111111  111111111  111111111  11111010

-5的补码：111111111  111111111  111111111  11111011

3的补码： 00000000  00000000  00000000  00000011

3 & -5   ： 00000000  00000000  00000000  00000011

因为按位与之后的结果最高位是“0”，那么就是正数，正数的原码、反码和补码是相同的。所以将上面的二进制转化为十进制之后，结果就是-3。

“ & ” 逻辑与 小技巧：任何数&1===》得到它的最低位

这个小技巧真的很实用，希望大家能够记住。 

3.2 “ | ” 按位或

“ | ” 按位或 使用口诀：有1则为1

在按位或的作用下，我们只看两个数中有一个数为1，那么就是1；如果两个数都是0，那么就是0。

例如：

int a = 3; int b = -5;
int c = a | b;

运行结果为： -5

-5的补码：111111111  111111111  111111111  11111011

3的补码： 00000000  00000000  00000000  00000011

3 | -5   ： 11111111  11111111  11111111  11111011

按位或之后的结果最高位是“1”，所以是负数，负数的原码、反码和补码不同，所以需要转换为原码。这里附上一张原码、反码和补码的转化方式来便于大家理解。

补码：11111111  11111111  11111111  11111011 

反码：11111111  11111111  11111111  11111010

原码：10000000 00000000 00000000 00000101

所以通过原码可得，最终的结果是-5。

3.3 “ ^ ” 按位异或

“ ^ ” 按位与 使用口诀：相同为0，相异为1

在按位与的作用下，我们看两个数相同的话，那么就是0；两个数不同的话，那么就是1。

例如：

int a = 3; int b = -5;
int c = a ^ b;

运行结果为：-8

-5的补码：111111111  111111111  111111111  11111011

3的补码： 00000000  00000000  00000000  00000011

3 ^ -5   ： 11111111  11111111  11111111  11111000

因为所得的值是负数（符号位为“1”），所以是负数，负数的原码、反码和补码不同，所以需要转换为原码。

补码：11111111  11111111  11111111  11111000 

反码：10000000 00000000 00000000 00000111

原码：10000000 00000000 00000000 00001000

所以通过原码可得，最终的结果是-8。

四、赋值操作符：=  

赋值操作符很简单，就是在变量创建之后，重新赋值。

int a=1;//不是赋值，是初始化
a=20;   //赋值

还有一些复合赋值符中，有一些简易的写法：

a=a>>1;
//可以写为
a>>=1;

五、单目操作符：! 、&、-、+、++--前置后置、sizeof、~、*、（类型）

5.1 “ ! ”逻辑反操作

其实逻辑反操作也是我们常常使用的。“天是蓝色”这句话是真的，但是如果在这句话的前边加上逻辑反操作之后，那么这句话就不是真的了“！天是蓝色”，天就不是蓝色的了。

int flag=0;
if(!flag)
{
    printf("hehe");
}

运行结果为：hehe 

因为在计算机中，0表示假，非0表示真，所以！flag就会是真的。 

5.2 “ & ”取地址

“&”这里是取地址，大家不要和按位与“&”沦为一谈，按位与“&”是双目操作符，而取地址“&”是单目操作符。

例如：

int a = 10;
&a;//变量的地址
int arr[10];
&arr;//数组的地址

5.3 “ sizeof ” 操作数类型长度

sizeof要注意的几个点：

  • sizeof 不是函数，而是操作符；
  • sizeof计算的结果是size_t类型的，size_t是无符号整型，对于size_t类型的数据进行打印，可以使用%zd，而在一些老的编译器下，可以使用%u进行打印。
  • sizeof是计算类型创建变量的大小或者变量的大小，单位是字节。

这里注意，“ sizeof ”不是函数，而是操作符。

int a = 10;
printf("%zd\n", sizeof(a));
printf("%zd\n", sizeof(int));
printf("%u\n", sizeof(int));

运行结果为：4 4 4 

5.4 “ ~ ” 按位取反

按位取反就是对一个数的二进制按位取反。 

“ ~ ” 按位取反 使用口诀：包括符号位，全部取反

例如：

int a = 2;
int b = ~a;

运行结果为：-3 

5.5 “ * ” 间接访问操作符（解引用操作符）

“ * ” 间接访问操作符适用于指针，以下面的代码来说，*p是通过p存放的地址，来找到p指向的对象，*p其实也就是a。

int a = 10;
int * p = &a;

5.6 “ 类型 ” 强制类型转换

强制类型转化，顾名思义就是将一个类型转化为另一个类型，例如：

int a = (int)3.14;
printf("%d", a);

运行结果为：3 

六、关系操作符：>、>=、<、<=、!=、==

关系操作符都很简单，唯一需要强调的一点就是，在编写代码的时候，切记将等于“==”写为赋值“=”，这两个是完全不同的。 

七、逻辑操作符：&&、||

7.1  “ && ”逻辑与

“ && ”逻辑与 ：左右都为真，才为真

左边操作数如果为假，右边无需计算

int a = 0;
int b = 5;
int c = a && b;//0-全真为1,否则为0

 7.2 “ || ”逻辑或

“ || ”逻辑或：左右只要有一个真的，那就是真的

左边操作数如果为真，右边无需计算

int a = 0;
int b = 5;
int d = a || b;//1-有真为1，全假为0

八、条件操作符：“？：”

条件操作符也是唯一的三目操作符。

exp1？exp2：exp3
对语句1判断，为真则语句2，为假则语句3。

例如：

int a = 1;
int b = 5;
int m = 0;
m = (a > b ? a : b);//5

运行结果为：5

九、逗号表达式：“，”

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 a=1;
int b=2;
int c=(a>b,a=b+10,a,b=a+1);

运行结果为：13 

这种情况下，每一条语句都是执行的，但是最终结果是最后一个语句。 

十、下标引用、函数调用和结构体成员操作符

10.1 “ [] ”下标引用操作符

“ [] ”下标引用操作符，适用于数组中，访问数组元素个数。数组下标是从0开始。

int arr={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
printf("%d\n",arr[5]);

运行结果为：6

10.2 “（）”函数调用操作符

“（）”函数调用操作符，在调用函数的时候，是不能缺少的。

printf("hello\n");//调用库函数

10.3 “ . ” “->”成员访问操作符

“ . ” “->”成员访问操作符，多用于结构体访问中。

成员访问操作符 使用方法：

结构体 . 成员名

结构体指针 -> 成员名

struct Book
{
	char name[20];
	int price;
};

int main()
{
	struct Book b = { "《加油》",66 };
	printf("%s %d\n", b.name, b.price);
	return 0;
}

运行结果： 《加油》 66

以上就是我们需要掌握的操作符了，大家可以收藏，多多翻看哦~祝大家都拿到心仪的offer~

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