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初级C语言之【操作符详解】
- 一:操作符分类
- 二:算数操作符
- 三:移位操作符
- 3.1:左移
- 3.1.1:正数左移
- 3.1.2:负数左移
- 3.2:右移
- 四:位操作符
- 4.1:按位与
- 4.2:按位或
- 4.3:按位异或
- 4.4:不创建临时变量,实现对两个整数的交换
- 4.4.1:方法一
- 4.4.2:方法二
- 五:赋值操作符
- 5.1:复合赋值符
- 六:单目操作符
- 补充:如果把一个负数放到了无符号类型的变量里会发生什么呢?比如:
- 6.1:取地址符&
- 6.2:解引用操作符*
- 6.3:sizeof操作符
- 6.4:~按位取反操作符
- 6.5:综合练习
- 6.6:++、--操作符
- 6.6.1:后置
- 6.6.2:前置
- 6.7:强制类型转化
- 6.8:sizeof和数组
- 七:关系操作符
- 八:逻辑操作符
- 8.1:一道例题
- 九:条件操作符
- 十:逗号表达式
- 十一:下标引用、函数调用和结构成员
- 11.1:下标引用操作符
- 11.2:函数调用操作符
- 11.3:结构成员访问操作符
- 十二:表达式求值
- 12.1:隐式类型转换
- 12.2:如何进行整型提升?
- 12.3:整型提升的例子
- 12.4:算数转化
- 12.5:操作符的属性
- 12.6:一些问题表达式
一:操作符分类
1:算术操作符
2:移位操作符
3:位操作符
4:赋值操作符
5:单目操作符
6:关系操作符
7:逻辑操作符
8:条件操作符
9:逗号表达式
10:下标引用、函数调用和结构成员
二:算数操作符
+ - * / %
注意:对于除法操作符来说,两边的操作数都是整数,执行的是整数除法,即就是结果只取整数部分。如果想计算出小数,除号的两端至少有一个操作数是浮点数
//除法操作符
int main()
{
int ret1 = 10 / 3;
printf("%d\n", ret1);
double ret2 = 10.0 / 3;
printf("%lf\n",ret2);
printf("%.1lf\n", ret2);//得到一位小数
return 0;
}
//结果:
3
3.333333
3.3
//取模(取余)操作符(得到余数)
int main()
{
int ret = 10 % 3;
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
//结果:
1
注意:取模操作符两边的操作数只能是整数(整型类型),除了%操作符,其他几个操作符可以用于整数和浮点数
三:移位操作符
<< 左移操作符 >> 右移操作符
注:移位操作符的操作数只能是整数。 这里说的移位是移的二进制位
//移位操作符
int main()
{
int a = 10;
int b = a << 2;//a向左移动两位的结果放到b里
int c = a >> 1;//a向右移动一位的结果放到c里
printf("%d\n", b);
printf("%d\n", c);
return 0;
}
//结果:
40
2
既然上面已经说到移位操作符移动的是二进制位,那就先来给大家介绍一下二进制。整数的二进制表示形式其实有三种:原码、反码、补码
例如:12-数值 二进制:1100 八进制:14 十进制:12 十六进制:C 这里的12只是一个数值,我们可以用不同的进制将其表示出来 以上这些都可以用来表示12
对于正数,它的 原码、反码、补码都是相同的
例如: 10的二进制是1010,在计算机中一个整型在计算机中占4个字节(32bit),补全就是:00000000000000000000000000001010,这是正10,在计算机中-10如何表示呢?在计算机中用二进制的最高位区分正负,最高位如果是0,那就表示正数,最高位如果是1,那就表示负数,因此:二进制的最高位在计算机中又被称作符号位,所以-10在计算机中用10000000000000000000000000001010表示。
原码:按照一个数的正负,直接写出它的二进制表示形式得到的就是原码例如:10的原码:00000000000000000000000000001010 -10的原码:10000000000000000000000000001010
正数的原码、反码、补码都是相同的,负数的反码和补码要经过计算
反码:原码的符号位不变,其他按位取反得到的就是反码
例如:10的反码:00000000000000000000000000001010(正数的原码、反码、补码都是相同) -10的反码:11111111111111111111111111110101
补码:反码加1得到的就是补码
例如:10的补码:00000000000000000000000000001010(正数的原码、反码、补码都是相同) -10的补码:11111111111111111111111111110110
内存中存的是二进制的补码形式,所以在参与移位的时候,移的是补码
原码、反码、补码三者之间的转换
可见:不管是原码到补码,还是补码到原码,都可以通过“符号位不变,其他位按位取反后再+1”得到,这便是计算机的奇妙之处
接着介绍左移操作:
3.1:左移
3.1.1:正数左移
以10为例,要对其进行移位操作,首先要得到10的补码,10的补码是00000000000000000000000000001010,向左移动一位形象来说就是把10的二进制的补码向左移动一位,这时右边就空出来一位,这时就需要进行补0,最终得到00000000000000000000000000010100,对应十进制就是20.
int main()
{
int a = 10;
int b = a << 1;//把a向左移动一位的结果放到b里
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}
//结果:
10
20
//注意:a的值并不变
3.1.2:负数左移
以-10为例,要对其进行移位操作首先要得到-10的补码,根据上面的分析我们直到-10的补码是:11111111111111111111111111110110,和正10一样,如果要对其进行左移一位的操作,形象来说就是把-10的二进制的补码向左移动一位,这时右边就空出来一位,这时就需要进行补0,最终得到11111111111111111111111111101100,需要注意的是:我们得到的是补码,而在屏幕上打印出来的是由二进制的原码形式转化出来的数字,因此我们需要把的得到的补码转化为原码的形式,通过上面介绍的方式我们并不难得出该补码的原码是:10000000000000000000000000010100,该原码对应的十进制就是-20,最终-10左移1位得到的就是-20.
//-10左移一位
int main()
{
int a = -10;
int b = a << 1;
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}
//结果:
-10
-20
可见对一个十进制数字左移一位有×2的效果。
3.2:右移
首先右移运算分两种:
1. 逻辑移位 左边用0填充,右边丢弃 2. 算术移位(平时比较常见) 左边用原该值的符号位填充,右边丢弃
具体采用何种右移主要取决于编译器,大多数编译器都采用算数右移
//算数右移:将-1向右移动一位
int main()
{
int a = -1;
int b = a >> 1;
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}
//结果:
-1
-1
注意:无论是向左移还是向右移都不能移动负数位!
四:位操作符
& //按位与 | //按位或 ^ //按位异或
注意:以上三个操作符的操作数必须是整数,同时也是针对二进制位(内存中的补码)进行操作的
4.1:按位与
//按位与
int main()
{
int a = 3;
//00000000000000000000000000000011(3的原、反、补码)
int b = -5;
//10000000000000000000000000000101(-5的原码)
//11111111111111111111111111111010(-5的反码)
//11111111111111111111111111111011(-5的补码)
int c = a & b;
//00000000000000000000000000000011(3的补码)
//11111111111111111111111111111011(-5的补码)
//按位与的操作是:对应的二进制位上有0,与的结果就是0,只有当两个都是1,结果才是1。
//00000000000000000000000000000011(按位与得到的结果,这还是内存中的补码形式,打印出来的是二进制位对应的原码形式,但是这里的符号位是0,说明是正数,那么它的原码、反码、补码是一样的)
//此时打印出来的结果就是3
printf("%d\n", c);
return 0;
}
//结果:
3
4.2:按位或
//按位或
int main()
{
int a = 3;
//00000000000000000000000000000011(3的原、反、补码)
int b = -5;
//10000000000000000000000000000101(-5的原码)
//11111111111111111111111111111010(-5的反码)
//11111111111111111111111111111011(-5的补码)
int c = a | b;
//00000000000000000000000000000011(3的补码)
//11111111111111111111111111111011(-5的补码)
//按位或的操作是:对应的二进制位上有1,或的结果就是1,只有当两个都是0,结果才是0。
//11111111111111111111111111111011(按位与得到的结果,这还是内存中的补码形式,打印出来的是二进制位对应的原码形式,这里的符号位是1,说明是负76数,此时我们就需要求出它的原码)
//10000000000000000000000000000100
//10000000000000000000000000000101(打印时需要的原码)
//此时打印出来的就是-5
printf("%d\n", c);
return 0;
}
//结果:
-5
4.3:按位异或
//按位异或
int main()
{
int a = 3;
//00000000000000000000000000000011(3的原、反、补码)
int b = -5;
//10000000000000000000000000000101(-5的原码)
//11111111111111111111111111111010(-5的反码)
//11111111111111111111111111111011(-5的补码)
int c = a ^ b;
//00000000000000000000000000000011(3的补码)
//11111111111111111111111111111011(-5的补码)
//按位异或的操作是:对应的二进制位相同为0,不同为1。
//11111111111111111111111111111000(按位与得到的结果,这还是内存中的补码形式,打印出来的是二进制位对应的原码形式,这里的符号位是1,说明是负数数,此时我们就需要求出它的原码)
//10000000000000000000000000000111
//10000000000000000000000000001000(打印时需要的原码)
//此时打印出来的就是-8
printf("%d\n", c);
return 0;
}
//结果:
-8
4.4:不创建临时变量,实现对两个整数的交换
4.4.1:方法一
//不创建临时变量,实现对两个整数的交换
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
printf("%d %d\n", a, b);
a = a + b;//把a与b的和8放到a里面
b = a - b;//此时a里面是a与b的和8,再减去b(5)得到的就是a的值(3),把这个值放到b里面去,此时的b就是之前a的值了,也就是3
a = a - b;//因为此时的a里面存的还是a与b的和(8),b的值是之前a的值了,也就是3,此时a-b就是就是之前b的值5,把5放到a里面
//经过上面3个表达式就实现了不创建临时变量,实现对两个整数的交换
printf("%d %d\n", a, b);
return 0;
}
//结果:
3 5
5 3
注意:此方法存在一个问题就是:当a和b的数值比较大的时候,它们各自不溢出,但当加到一起时就有可能出现溢出的情况。
4.4.2:方法二
在介绍方法二之前大家需要直到异或的三个性质:
1:a^a=0 2:0^a=a 3:异或满足交换律和结合律,即:a^b^c=a^(b^c),a^b=b^a
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
printf("%d %d\n", a, b);
a = a ^ b;
b = a ^ b;//也就是:(a^b)^b=a^(b^b)=a^0=a,此时就把a的值放到b里面去了,b里面存的就是a
a = a ^ b;//也就是:(a^b)^a=a^a^b=0^b=b,此时就把b的值存到a里面去了,a里面存的就是b
printf("%d %d\n", a, b);
return 0;
}
//结果:
3 5
5 3
五:赋值操作符
赋值操作符是一个很棒的操作符,他可以让你得到一个你之前不满意的值。也就是你可以给自己重新赋值。
int weight = 120;//体重
weight = 89;//不满意就赋值
double salary = 10000.0;
salary = 20000.0;//使用赋值操作符赋值。
赋值操作符可以连续使用,比如:
int a = 10;
int x = 0;
int y = 20;
a = x = y+1;//连续赋值,先把y+1的值赋值给x,再把x的值赋给a,从右往左进行赋值
//不建议这样写,可读性差,应该写成下面这样:
x=y+1;
a=x;
5.1:复合赋值符
+= -= *= /= %= <<= >>= &= |= ^=
这些运算符都可以写成复合的效果。
int x = 10;
x = x+10;
x += 10;//复合赋值
//其他运算符一样的道理。这样写更加简洁。
六:单目操作符
单目操作符就只有一个操作数
! 逻辑反操作 - 负值 + 正值 & 取地址 sizeof 操作数的类型长度(以字节为单位) ~ 对一个数的二进制按位取反 -- 前置、后置-- ++ 前置、后置++ * 间接访问操作符(解引用操作符) (类型) 强制类型转换
补充:如果把一个负数放到了无符号类型的变量里会发生什么呢?比如:
int main()
{
unsigned int a = -10;//把-10放到无符号类型的变量a里面去
//因为内存中存的是补码,这里是-10为负数,要先求出-10的补码
//10000000000000000000000000001010(-10的原码)
//11111111111111111111111111110101(-10的反码)
//11111111111111111111111111110110(-10的补码)
//此时a里面存的就是:11111111111111111111111111110110(-10的补码)
//由于此时的a是无符号整型,所以对于a来说他就没有符号位这个概念,存在a里面的所有数都是正整数,原、反、补都一样,所以在a看来11111111111111111111111111110110就是一个原码,会直接把它转换成对应的数字
printf("%u\n", a);//无符号整型用格式符u打印
return 0;
}
//结果:
4294967286
6.1:取地址符&
//取地址符&
int main()
{
int a = 10;
printf("%p\n", &a);
int* pa = &a;//取出变量a的地址放在整型指针变量pa里面
printf("%p\n", pa);
char ch = 'w';
printf("%p\n", &ch);
char* pc = &ch;//取出变量ch的地址放在字符型指针变量pc里面
printf("%p\n", pc);
char* p = "abcdef";//字符串常量的值其实就是首字符的地址,所以这里我们用一个字符类型的指针变量来接收
printf("%p\n", p);
printf("%c\n", *p);
return 0;
}
//结果:
012FF6F8
012FF6F8
012FF6E3
012FF6E3
00F77BD0
a
6.2:解引用操作符*
//解引用操作
int main()
{
int a = 10;
int* pa = &a;//把a的地址放在pa变量里
*pa=20;//通过解引用操作就可以取到a的值,并对a的值进行修改(注意:是对地址进行解引用)
printf("%d\n", a);
return 0;
}
int main()
{
*(int*)0x0012ff40=10;//随便编写了一个地址对其进行解引用是非法的
return 0;
}
6.3:sizeof操作符
sizeof是关键字也是操作符,是计算变量或者类型的大小单位是字节
int main()
{
int a = 10;
printf("%d\n", sizeof(a));//计算一个变量的大小
printf("%d\n", sizeof a);//这里可以不带括号,说明sizeof不是函数,因为函数即使没有参数也要带括号
printf("%d\n", sizeof(int));//计算一个类型的大小,这里sizeof后面的括号不能省略
int arr[10] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof arr);//计算一个数组的大小
printf("%d\n", sizeof(int[10]));//其中int [10]是数组arr的类型
return 0;
}
注意:sizeof内部的表达式是不参与计算的。为什么呢?
因为我们写的是一个.c的代码,最终运行的是一个.exe可执行程序,在这之间会经过编译、链接,而对sizeof的操作是在编译阶段就进行了,而表达式是在最终的可执行程序里运行的,到最终运行的时候就不再有sizeof和它后面的表达式了,因此sizeof后面的表达式根本就没有执行。
int main()
{
int a = 10;
short s = 5;
printf("%d\n", sizeof(s = a + 3));//a+3=13赋给s的这个动作是不会发生的,如果一个整形的数据非要放到一个短整型里会发生截断,所以最终的大小还是s说了算
printf("%d\n", s);
return 0;
}
//结果:
2
5
6.4:~按位取反操作符
//~按位取反
int main()
{
int a = 0;
//00000000000000000000000000000000
//11111111111111111111111111111111(按位取反,得到的是一个补码)
//10000000000000000000000000000000
//10000000000000000000000000000001(打印时需要的原码)
printf("%d\n", ~a);//结果就是-1
return 0;
}
6.5:综合练习
//综合练习
int main()
{
int a = 9;
//00000000000000000000000000001001
//把9的二进制位第五位上的0变成1
//首先想到按位或操作
//00000000000000000000000000010000 其实就是:1<<4
//00000000000000000000000000011001(按位或的结果就是我们想要的),其实就是25
a |= (1 << 4);
printf("%d\n", a);//打印出来的就是25
//把a的二进制中的第五位改回来,变0
//00000000000000000000000000011001
// 可以用异或操作
//00000000000000000000000000010000 其实就是:1<<4
//00000000000000000000000000001001(按位异或的结果就是我们想要的)
a ^= (1 << 4);
printf("%d\n", a);
//还可以利用按位与操作
//00000000000000000000000000011001
//11111111111111111111111111101111 其实就是:~(1<<4)
//00000000000000000000000000001001(按位与的结果就是我们想要的)
a &= ~(1 << 4);
printf("%d\n", a);
return 0;
}
//结果:
25
9
9
6.6:++、–操作符
6.6.1:后置
先使用,再进行++或者–操作
int main()
{
int a = 10;
int b = a++;//后置++,先使用,再++
//相当于:int b=a;a=a+1;
printf("a=%d\n", a);
printf("b=%d\n", b);
return 0;
}
//结果:
a=11
b=10
6.6.2:前置
先进行++或者–操作,再使用
int main()
{
int a = 10;
int b = ++a;//先进行++操作,再把a加之后的值赋值给b
printf("a=%d\n", a);
printf("b=%d\n", b);
return 0;
}
//结果:
a=11
b=11
++和- -有副作用,会让自身的值也发生变化
int main()
{
int a = 10;
int b = ++a;//b=11,a=11
int a = 10;
int b = a + 1;//b=11,a=10
return 0;
}
6.7:强制类型转化
强制类型转换是在迫不得已的时候才用,不要故意去强制类型转换,强扭的瓜不甜!
int main()
{
int a = (int)3.14;//把一个浮点型强制转化成整型,直接取整数部分,不会进行四舍五入
printf("%d\n", a);
return 0;
}
6.8:sizeof和数组
void test1(int arr[])//数组传参,形参可以写成数组,也可以写成指针
{
printf("%zd\n", sizeof(arr));//(2)这里其实是计算整型指针的大小,在×86(32位机)的环境下指针的大小是4个字节
}
void test2(char ch[])
{
printf("%zd\n", sizeof(ch));//(4)这里的ch本质上也是指针,所以在×86(32位机)的环境下大小还是4个字节
}
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
char ch[10] = { 0 };
printf("%zd\n", sizeof(arr));//(1)计算的是数组的大小,单位是字节10*4=40
printf("%zd\n", sizeof(ch));//(3)计算的是数组的大小,单位是字节10*1=10
test1(arr);//数组名是首元素地址
test2(ch);//数组名是首元素地址
return 0;
}
//结果:
40
10
4
4
补充:
void test1(int arr[], int sz)//数组传参,形参用数组来接收
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
void test2(int* arr, int sz)//数组传参,形参用指针来接收
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);//这里的arr[i]其实就是*(arr+i),加i就是跳过i个整型,然后解引用
}
printf("\n");
}
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
test1(arr, sz);
test2(arr, sz);
return 0;
}
//结果:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
七:关系操作符
> >= < <= != 用于测试“不相等” == 用于测试“相等”
需要注意:=和==,前者是赋值操作符
八:逻辑操作符
&& 逻辑与 || 逻辑或
逻辑与就相当于日常生活中说的并且,逻辑或就相当于日常生活中的或者,逻辑与和逻辑或只关注真假,在C语言中0表示假,非0表示真。逻辑表达式的值只有真或者假,真用1表示,假用0表示
a | b | a&&b | a l l b |
---|---|---|---|
真 | 真 | 真 | 真 |
真 | 假 | 假 | 真 |
假 | 真 | 假 | 真 |
假 | 假 | 假 | 假 |
8.1:一道例题
int main()
{
int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
i = a++ && ++b && d++;//其中a++的值是0,因为后面都是逻辑与,并且a++的值为0,对于逻辑与来说,只要有0结果就一定是0,所以此时后面是什么值已经不重要了,不会再执行后面的表达式了,因此就只执行了a++这个表达式
//对于逻辑与,只要左边为假,右边就不再计算
//对于逻辑与,只要左边为真,右边就不再计算
//i = a++||++b||d++;
printf("a = %d\nb = %d\n
c = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
return 0;
}
//结果:
a = 1
b = 2
c = 3
d = 4
九:条件操作符
exp1 ? exp2 : exp3
其中exp1、exp2、exp3分别对应三个表达式,它们三个组合成条件表达式,如果exp1为真,exp2计算,exp3不计算,条件表达式的值是exp2的结果,如果exp1为假,exp2不计算,exp3计算,条件表达式的值是exp3的结果。条件操作符也被叫做三目操作符
//把a和b的较大值赋值给m
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int m = 0;
if (a > b)
m = a;
else
m = b;
m = (a > b ? a : b);//利用条件操作符来实现
return 0;
}
十: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。
//逗号表达式
int main()
{
//代码1
int a = 1;
int b = 2;
int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);//逗号表达式,从左到右依次计算,整个逗号表达式的结果是最后一个表达式的结果
printf("%d\n", c);//c最终是13
return 0;
}
//结果:
13
//代码2
if (a =b + 1, c=a / 2, d > 0)//最终决定if真假的是最后一个表达式d>0,但如果前面的表达式中出现了d,就会影响最终d>0的结果,因此还是要老老实实的从左往右计算
//代码3
a = get_val();
count_val(a);
while (a > 0)
{
//业务处理
a = get_val();
count_val(a);
}
//如果使用逗号表达式,改写:
while (a = get_val(), count_val(a), a>0)
{
//业务处理
}
十一:下标引用、函数调用和结构成员
11.1:下标引用操作符
[ ] 下标引用操作符
下标引用操作符有两个操作数:一个数组名 + 一个索引值
//下标引用操作符
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("%d\n", arr[4]);//[]就是下标引用操作符
return 0;
}
11.2:函数调用操作符
( ) 函数调用操作符
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。当函数没有参数的时候就只有函数名这一个操作数
//函数调用操作符
int main()
{
int len = strlen("abcdef");//()就是函数调用操作符,操作数:strlen,"abcdef".对于函数调用操作符来说至少有一个操作数函数名(函数没有参数的时候),
return 0;
}
11.3:结构成员访问操作符
访问一个结构的成员
. 结构体变量.成员名 -> 结构体指针->成员名
//结构成员访问操作符
//结构体——自定义类型(聚合体)
//生活中有些对象要被描述,不能简单的使用单个内置类型
//书:书名,作者,出版社,定价,……
//类型
struct Book
{
char name[20];
char author[30];
int price;
};
void print1(struct Book* p)
{
printf("《%s》%s %d\n", (*p).name, (*p).author, (*p).price);
printf("《%s》%s %d\n", p->name,p->author,p->price);//结构体指针->成员名
}
int main()
{
struct Book b1 = { "大话数据结构","佚名",66 };
struct Book b2 = { "C语言","佚名",65 };
printf("《%s》%s %d\n", b1.name, b1.author, b1.price);//结构体变量.成员名
printf("《%s》%s %d\n", b2.name, b2.author, b2.price);
print1(&b1);
return 0;
}
十二: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。
12.1:隐式类型转换
隐式类型转换通俗来说就是偷偷的发生类型转化,我们并没有感知到,但他确确实实在时刻发生着。
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。
整型提升的意义:
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(general-purpose 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。
12.2:如何进行整型提升?
整型提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的
//整型提升
//char short int long……
// 1 2 4
//整型提升针对的是类型的字节数小于整形的,char或者short类型的变量在参与运算的时候,首先会把它们提升为整型
int main()
{
//当前编译器(vs)char-->signed char(有符号的char,所以它的最高位就是符号位)
char a = 3;//首先3是一个整数,那它一定是4个字节
//00000000000000000000000000000011,要把这个存到a里面去,但是a是一个字符型,就只有一个字节,肯定存不下这么多,只能存下最右边的八个比特位
//00000011 - a中存的
//四个字节的数据非要放到一个字节的变量里面去,这叫截断
char b = 127;
//00000000000000000000000001111111
//11111111 - b中存的
char c = a + b;//在计算的时候,首先会把a和b转化为int类型,转化完之后再去加,加的结果也是一个int类型,最终把这个int类型的结果放到c里面
//00000011 - a中存的
//01111111 - b中存的
//接下来就要发生整型提升
//00000000000000000000000000000011 -- a经过提升后
//00000000000000000000000001111111 -- b经过提升后
//接下来就可以进行相加的操作了
//00000000000000000000000010000010 -- a+b的结果
//要把这个(四个字节)存到c(字符型,一个字节)里面去,会发生截断
//10000010 -- c中存的
printf("%d\n", c);
//%d -- 打印十进制的整数,所以这里以%d来打印一个字符型变量c也会进行整型提升
//10000010 -- c中存的
//11111111111111111111111110000010 -- c经过提升后,注意:这还是内存中存储的,所以这一串二进制是补码,而我们打印需要的是原码
//10000000000000000000000001111101 -- 符号位不变,其他位按位取反、
//10000000000000000000000001111110 -- 原码(+1)
//对应二进制:-126
return 0;
}
//结果:
-126
补充:char - - 有符号的char的取值范围是:-128~127 无符号的char的取值范围是:0~255 short - - 有符号的short的取值范围是:-32768~32767 无符号的short的取值范围是:0~65535
char类型对应一个字节对应八个比特位,所以一个字符型变量它可以存储的二进制序列是从“00000000~11111111”,一共有256个序列。
12.3:整型提升的例子
//整型提升的例子:
int main()
{
char a = 0xb6;//对应二进制:10110110
//00000000000000000000000010110110 -- 0xb6
//10110110 -- a中存的
short b = 0xb600;
int c = 0xb6000000;
if (a == 0xb6)
//这里:a == 0xb6 是一个表达式,在对表达式进行计算的时候,就会进行整型提升
//10110110 -- a中存的
//接下来要对a进行整型提升
//11111111111111111111111110110110 -- a经过整型提升后
//00000000000000000000000010110110 -- 0xb6
//显然:a和0xb6并不相等,所以 表达式:a == 0xb6 的值位假,就不会执行下面的打印a
printf("a\n");
if (b == 0xb600)
printf("b\n");
if (c == 0xb6000000)//这里c本来就是整型,所以就不会进行整型提升
printf("c\n");
return 0;
}
//结果:
c
//实例2
int main()
{
char c = 1;
printf("%u\n", sizeof(c));
printf("%u\n", sizeof(+c));//这里+c就是一个表达式,只要是表达式,在参与运算的时候就会进行整型提升,提升之后就变成四个字节了
printf("%u\n", sizeof(-c));
return 0;
}
//结果:
1
4
4
当鼠标放到+c这个表达式上面的时候,可以看出:此时的c已经从字符型提升到无符号的整型了
12.4:算数转化
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。算数转换是针对字节数大于等于整型的类型来说的。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
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。也就是说:算数转换就高不就低,会把低的转换成高的,也就是把字节数小的转换成字节数大的。
12.5:操作符的属性
复杂表达式的求值有三个影响的因素。
1.操作符的优先级 2.操作符的结合性 3.是否控制求值顺序
两个相邻的操作符先执行哪个?取决于他们的优先级。如果两者的优先级相同,取决于他们的结合性。
12.6:一些问题表达式
a*b + c*d + e*f
注释:代码在计算的时候,由于 * 比+的优先级高,只能保证,* 的计算是比+早,但是优先级并不能决定第三个 * 比第一个+早执行。
所以表达式的计算顺序就可能是:
a*b;c*d;a*b + c*d;e*f;a*b + c*d + e*f;
或者:
a*b;c*d;e*f;a*b + c*d;a*b + c*d + e*f
(需要注意的是:不要把这里的a、b、c、d、e、f只看做单一的变量,它们各自也可以是一个表达式,并且可能有相同的变量,此时先算的可能就会影响到后算的),为了避免出现上面这种情情况,可以加括号来决定到底谁先算。
c + --c;
注释:同上,操作符的优先级只能决定自减–的运算在+的运算的前面,但是我们并没有办法得知,+操作符的左操作数的获取在右操作数之前还是之后求值,所以结果是不可预测的,是有歧义的。也就是说+左边的c可能在- -c执行之前就准备好了,也可能在- -c执行之后才准备好
int c=3;
c + --c;
//情形一:
//+左边的c在--c之前就准备好了,此时+左边的c就是3,--c的结果就是2,此时c + --c的结果就是5.
//情形二:
//+左边的c在--c之后才准备好,此时先执行--c,--c的结果是2,此时c变成2,然后+左边的c开始准备,所以+左边的c就是2,此时表达式c + --c的值就是4
//问题代码
int fun()
{
static int count = 1;
return ++count;
}
//第一次调用返回2,第二次调用返回3,第三次调用返回4
int main()
{
int answer;
answer = fun() - fun() * fun();
//这里我们只能知道 * 比 + 先算,但是不知道这三个fun函数到底哪一个最先调用
printf("%d\n", answer);//输出多少?
return 0;
}
上面这段代码在我的vs编译器上执行的结果是:-10。说明最左边的这个fun函数先调用结果是2,最后的两个fun函数到底谁先调用还是不能确定,因为不管谁先调用结果都是3*4=12.
//问题代码
int main()
{
int i = 1;
int ret = (++i) + (++i) + (++i);
printf("%d\n", ret);
printf("%d\n", i);
return 0;
}
上面这段代码按照正常思维,我们算出来的ret值应该是9,也就是最左边的++i先算,结果是2,然后算中间的++i,结果是3,接着算最右边的++i,结果是4,最后计算:ret=2+3+4=9.但是!!!在我的vs编译器中这段代码的执行结果是:ret=12,i=4。!!!而这段代码在Linux环境的结果是:ret=10,i=4
总结:我们写出的表达式如果不能通过操作符的属性确定唯一的计算路径,那这个表达式就是存在问题的。
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