C语言-----操作符的分类

1. 操作符的分类

•算术操作符： + 、- 、 * 、/、%

移位操作符:<< >>

位操作符: & | ^ `

赋值操作符:= / 、 % 、 += 、-= 、 *=、/=、 %=、 <<=、 >>=、&=、|= 、 ^=

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

关系操作符:> 、 >= 、 < 、<= 、 == 、 !=

逻辑操作符：&& 、 ||

• 条件操作符： ? :

• 逗号表达式： ,

• 下标引⽤： []

• 函数调⽤： ()

• 结构成员访问： . 、->

2. ⼆进制和十进制转换

2进制

• 2进制中满2进1

• 2进制的数字每⼀位都是0~1的数字组成

比如“1101”

10进制

• 10进制中满10进1

• 10进制的数字每⼀位都是0~9的数字组成

2.1 2进制转10进制

10进制的123表⽰的值是⼀百⼆⼗三，为什么是这个值呢？其实10进制的每⼀位是权重的，10进制的数字从右向左是个位、⼗位、百位....，分别每⼀位的权重是 10 ,10 ,10 ...

举个例子：

比如：二进制1111换为10进制

过程：2^3*1+2^2*1+2^1*1 +2^0*1 将各位的值相加：8 + 4 + 2 + 1 = 15。

二进制数1111转换为十进制数是15。

2.1.1 10进制转2进制数字

例如：5的二进制是101

2.2 2进制转8进制和16进制

2.2.1 2进制转8进制

16进制的数字每⼀位是0~9,a~f的，0~9,a~f的数字，各⾃写成2进制，最多有4个2进制位就⾜够了，⽐如f的⼆进制是1111，所以在2进制转16进制数的时候，从2进制序列中右边低位开始向左每4个2进制位会换算⼀个16进制位，剩余不够4个⼆进制位的直接换算。

如：2进制的01101011，换成16进制：0x6b，16进制表⽰的时候前⾯加0x

3. 原码、反码、补码

整数的2进制表示方法有三种，即原码、反码和补码

有符号整数的三种表⽰⽅法均有符号位和数值位两部分，2进制序列中，最⾼位的1位是被当做符号位，剩余的都是数值位。

符号位都是⽤0表⽰“正”，⽤1表⽰“负”。

10000110 -6

00000110 6

正整数的原、反、补码都相同。

负整数的三种表示方法各不相同。

原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成⼆进制得到的就是原码。

反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。

补码：反码+1就得到补码。

反码得到原码也是可以使用：取反，+1的操作。

转换关系如下图:

4. 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。

4.1 左移操作符<<

移位规则：左边抛弃、右边补0

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
   int num = 10;
   int n = num<<1;
   printf("n= %d\n", n);
   printf("num= %d\n", num);
   return 0;
 }

上面代码根据移位规则如下图所示:

10二进制1010经过移位变成10100,计算得20

4.2 右移操作符>>

移位规则：⾸先右移运算分两种：

1. 逻辑右移：左边⽤0填充，右边丢弃

2. 算术右移：左边⽤原该值的符号位填充，右边丢弃

右移到底是算术右移，还是逻辑右移是取决于编译器的实现，常见的编译器都是算术右移

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
   int num = -1;
   int n = num>>1;
   printf("n= %d\n", n);
   printf("num= %d\n", num);
   return 0;
 }

警告⚠：对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的。

5. 位操作符：&、|、^、~

位操作符有：

1 &  //按位与
 
2 |  //按位或

3 ^  //按位异或
       
4 ~  //按位取反

注：他们的操作数必须是整数。

5.1.按位与 &

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;
	int c = a & b;
	//3
	//补码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
	//-5
	//原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
	//反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
	//补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
	//计算都是拿补码
	//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011    3
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011    -5
	//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011   按位与得到补码
	printf("n= %d\n", c);
	return 0;
}

如何计算呢,两个补码两个同时唯1才得1,其他为0

5.2.按位或 |

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;
	int c = a | b; 
	//3
	//补码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
	//-5
	//原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
	//反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
	//补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
	//计算都是拿补码
	//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011    3
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011    -5
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011   按位或得到补码
	//经过计算
	//反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
	//原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101  -5
	printf("n= %d\n", c);  //打印的是原码
	return 0; 
}

如何计算呢,两个补码有一则唯一，两个同时为0才为0

5.3.按位异或 ^

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;
	int c = a ^ b; 
	//3
	//补码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
	//-5
	//原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
	//反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
	//补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
	//计算都是拿补码
	//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011    3
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011    -5
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000   按位异或得到补码
	//经过计算
	//反码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111
	//原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000  -8
	printf("n= %d\n", c);
	return 0; 
}

如何计算呢,两个补码相同为0相异为1

实现值交换：

//a^a 相同为0
//0^a 0和任何数异或为任何数
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	a = a ^ b;
	b = a ^ b;//a ^ b ^ b;b=a
	a = a ^ b;///a ^ b ^ b;->a ^ b ^ a;a=b
	printf("a = %d  b = %d\n", a, b);
	return 0;
}

5.4.按位取反 ~

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = ~a;
	//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
	//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 --补码
	//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 补码取反+1变成原码
	printf("n= %d\n", b);
	return 0;
}

计算一个数二进制数1个数：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	scanf("%d", &a);
	int count = 0;
	int i = 0;
	//原码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101 13
	//原码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1
	//由此可以看出任意一个数&1可以得到二进制最后一位是1或0
	for (i = 0; i < 32; i++)
	{
		if (a & (1 << i))
			//1经过左位移操作符，二进制里面一一直往前面移动
		{
			count++;
		}
	}
	printf("%d\n", count);
	
	return 0;
}

6. 单目操作符

单目操作符有这些：

！、++、--、&、*、+、-、~ 、sizeof、(类型)

7. 逗号表达式

1 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。

//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 
c是多少？
由此得结果：13

//代码2 
if (a =b + 1, c=a / 2, d > 0)
逗号表达式从左向右计算，由此起到判断作用是d>0

8. 下标访问[]、函数调用引用()

8.1 []下标操作符

操作数：⼀个数组名+⼀个索引值

int arr[10];//创建数组 
arr[9] = 10;//实⽤下标引⽤操作符。 
[ ]的两个操作数是arr和9。

8.2 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

#include <stdio.h>
void test1()
{
   printf("hehe\n");
}
void test2(const char *str)
{
   printf("%s\n", str);
}
int main()
{
   test1(); //这⾥的()就是作为函数调⽤操作符。 
   test2("hello bit.");//这⾥的()就是函数调⽤操作符。 
   return 0;
}

9. 结构成员访问操作符

9.1 结构体

C语言已经提供了内置类型，如：char、short、int、long、float、double等，但是只有这些内置类型还是不够的，假设我想描述学生，描述⼀本书，这时单⼀的内置类型是不行的。描述⼀个学生需要名字、年龄、学号、⾝⾼、体重等；描述⼀本书需要作者、出版社、定价等。C语言为了解决这个问题，增加了结构体这种自定义的数据类型。

结构是⼀些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量，如：标量、数组、指针，甚至是其他结构体。

9.1.1 结构的声明

struct stdunt
{
  char name[20];//名字
  int age;//年龄
  char sex[5];//性别
  char id[20];//学号
}；//分号不能丢

9.1.2 结构体变量的定义和初始化

//代码1：变量的定义 
struct Point
{
 int x;
 int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1 
struct Point p2; //定义结构体变量p2


//代码2:初始化。 
struct Point p3 = {10, 20};
struct Stu //类型声明
{
 char name[15];//名字 
 int age; //年龄 
};

struct Stu s1 = {"zhangsan", 20};//初始化 
struct Stu s2 = {.age=20, .name="lisi"};//指定顺序初始化 

//代码3 
struct Node
{
 int data;
 struct Point p;
 struct Node* next; 
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化 
struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化

9.2 结构成员访问操作符

9.2.1 结构体成员的直接访问

结构体成员的直接访问是通过点操作符（.）访问的。点操作符接受两个操作数。如

下所示：

#include <stdio.h>
struct Point
{
 int x;
 int y;
}p = {1,2};
int main()
{
 printf("x: %d y: %d\n", p.x, p.y);
 return 0;
}

使⽤⽅式：结构体变量.成员名

9.2.2 结构体成员的间接访问

有时候我们得到的不是⼀个结构体变量，⽽是得到了⼀个指向结构体的指针。如下所⽰：

#include <stdio.h>
struct Point
{
 int x;
 int y;
};
int main()
{
 struct Point p = {3, 4};
 struct Point *ptr = &p;
 ptr->x = 10;
 ptr->y = 20;
 printf("x = %d y = %d\n", ptr->x, ptr->y);
 return 0;
}

使用⽅式：结构体指针->成员名