操作符详解
- 操作符种类
- 算术操作符
- 移位操作符
- 位操作符
- 编程题：两数交换多种解法
- 编程题：求一个数在内存中二进制数1的个数
- 赋值操作符
- 单目操作符
- 关系操作符
- 编程题：谁是凶手
- 逻辑操作符
- 一道笔试题
- 条件操作符
- 逗号表达式
- 下标引用、函数调用和结构体成员访问操作符
- 操作符的属性
- 操作符优先级、结合顺序、是否控制求值顺序
- 表达式求值
- 隐式类型转换（整形提升）
- 算术转换
铁汁们，今天给大家分享一篇操作符全面知识总结，来吧，开造⛳️
操作符种类
算术操作符
+（加）、-(减）、*（乘）、/（除）、%（求余）
注意点：
1.%操作符中的操作数必须都为整数，返回的是除法中余数的部分。
2./：分为整数除法和小数除法；
整数除法：操作数都为整数，返回的是除法中商的部分，结果值为整数；
小数除法：操作数至少有一个为浮点数，返回的是除法运算的具体值，结果值为小数。
3.其他操作符的两个操作数既可以是整数，也可以是小数。
4.%几范围：0~几-1。
实际应用：%与 / 相互搭配可以得到一个数的每一位（一个几进制数%几就可得到该数的最低位）。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int n = 1234;
while (n)
{
printf("%d ", n % 10);
n /= 10;
}
return 0;
}
移位操作符
<<(左移操作符）、>>(右移操作符)
1.左移操作符<<：
移位规则：左边丢弃，右边补0。
2.右移操作符>>：移位规则：
逻辑右移，左边用0补充，右边直接丢弃；
算术右移：左边用该值的原符号位填充，右边直接丢弃。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = -2;
printf("%d\n", i >>2 );
printf("%d\n", i);
return 0;
}
C语言没有明确规定到底是算术右移还是逻辑右移，一般编译器下采用的是算术右移。（此处博主是使用VS2019编译器，右移时为算术右移）
注意点：
1.操作数只能是整数。
2.移动的是二进制数（移动的是补码）。
3.不会改变操作数的值，改变的是含操作符的表达式值，eg：见上图。
4.一般来说，左移相当于乘2的实际效果，右移相当于除2的实际效果。
5.对移位运算符，不能移动负数位，这个是标准未定义的（语言标准支持，取决于编译器）。
实际应用：让二进制中的某一位来到自己所想到达的那一位上，在一定的范围内。最多只能移动31位（移位操作符只可以操作数值位，不能操作符号位，若移动32位，则数值位全部被清空了，只剩下符号位了，则运算无意义）。
位操作符
&（按位与）、|（按位或）、^(按位异或）
&：两操作数同为1才为1，有一个0则为0，全0则为0。
|：两操作数有一个1则为1，全1则为1，全0才为0。
^：两操作数对应位数字相同则为0，相异则为1
注意点：
1.操作数必须为整数。
2.操作的对象为二进制数（操作的是补码）。
按位异或的两个重要结论：
a.按位异或符合交换律；
b.一个数与它本身按位异或结果为0，一个数与0按位异或结果为它本身；
编程题：两数交换多种解法
方法一：创建临时变量（效率高）
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d %d", &a, &b);
printf("交换前a=%d ,b=%d\n", a, b);
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
printf("交换后a=%d ,b=%d\n", a, b);
return 0;
}
方法二:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d %d", &a, &b);
printf("交换前a=%d ,b=%d\n", a, b);
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
printf("交换后a=%d ,b=%d\n", a, b);
return 0;
}
缺点：此处会造成数据溢出现象，当a和b的值均很大但都未超过整形最大范围数，a+b的值可能超过32位，数据溢出，发生截断现象，使得结果错误。
截断：在C语言中，截断是从高位开始截断，当将一个整型数截断为较小的整型数时，将从高位开始截取，即只保留低位部分，高位部分会被丢弃。例如，将一个32位整型数截断为16位整型数，只会保留低16位，并丢弃高16位。
方法三：利用按位异或的两个重要结论
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d %d", &a, &b);
printf("交换前a=%d ,b=%d\n", a, b);
a = a ^ b;
b = a ^ b; //等价于a^b^b=a
a = a ^ b; //等价于a^b^a=b
printf("交换后a=%d ,b=%d\n", a, b);
return 0;
}
编程题：求一个数在内存中二进制数1的个数
方法一：根据%10、/10相互搭配使用，可以得到十进制数的每一位，从而%2、/2相互搭配使用就可以得到二进制的每一位
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int count = 0;
scanf("%d", &a);
while (a)
{
if (a % 2 == 1)
{
count++;
}
a /= 2;
}
printf("count=%d", count);
return 0;
}
缺点：仅适用于求正数中二进制数1的个数，不适用于负数。
方法二：一个整数&1可以获得该整数的二进制序列最低位
思路：先获得二进制序列的每一位、在判断该位是否为1、为1计数器加1
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int count = 0;
scanf("%d", &a);
int i = 0;
for (i = 0; i < 32; i++)
{
if ((a >> i) & 1== 1) //获取二进制数序列的每一位
{
count++;
}
}
printf("count=%d", count);
return 0;
}
不足：此处需要循环32次，效率低
方法3：最优解a&（a-1)
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int count = 0;
scanf("%d", &a);
while (a)
{
a = a & (a - 1); //每进行一次此操作，二进制数序列最右边的1会丢掉，变为0
count++;
}
printf("count=%d", count);
return 0;
}
赋值操作符
赋值操作符： =
意义：可以让你改掉之前不满意的初值，重新给其赋值。、
一般赋值操作符可以连续使用，但在变量初始化时，不可以连续使用。
错误结果：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
a = b = c = 10;
printf("a=%d b=%d c=%d", a, b, c);
return 0;
}
复合赋值符：+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、|=、^=
意义：可以达到复合的效果。eg:a+=b; 等价于a=a+b。
单目操作符
注意：sizeof 与strlen的区别:
1.sizeof是操作符、strlen是库函数。
2.sizeof计算的是类型或者变量所占内存空间的大小，单位是字节，适用于任何类型，不关注具体存放在内存中的数据内容。
3.strlen是求字符串长度，只能针对于字符串，计算是 在 '\0’之前字符的个数，关注具体存放在内存中的数据内容。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void test1(int arr[]) //首元素的地址
{
printf("%d\n", sizeof(arr)); //(4) 此处arr为首元素的地址
}
void test2(char ch[]) //首元素的地址
{
printf("%d\n", sizeof(ch)); //(5) 此处ch为首元素的地址
}
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
char ch[10] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(arr)); //(1) 此处arr为整个数组
printf("%d\n", sizeof(ch)); //(2) 此处ch为整个数组
printf("%d\n", sizeof(int [10])); //(3) 此处int [10]为数组的类型
test1(arr);
test2(ch);
return 0;
}
关系操作符
<、>、==(等于）、<=(小于等于）、>=(大于等于）、！=（不相等）
只能适用于适合的类型，对于字符串、结构体类型比较大小不适用
关系操作符"逻辑"意义，满足比较关系，则值为1，否则值为假，常用if进行搭配使用。
编程题：谁是凶手
思路：if与关系操作符相互搭配使用，不符合比较关系，值为0，符合关系比较，值为1
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
char killer = 0;
for (killer = 'A'; killer <= 'D'; killer++)
{
if ((killer != 'A ') + (killer == 'C') + (killer == 'D') +( killer != 'D') == 3)
{
printf("killer=%c", killer);
break;
}
}
return 0;
}
逻辑操作符
&&（逻辑与）、||（逻辑或）
两者均为双目操作符，操作数为两个
&& 逻辑与（若两操作数均为真，则结果才为真、若有一个操作数为假，则结果为假）；
|| 逻辑或（若两操作数有一个为真，则结果就为真、若两操作数都为假，则结果才为假）。
逻辑操作符均会出现”短路“现象：
对于&&，若左边表达式结果为假，则右边表达值无需计算，直接最终结果为0，否则从左到右依次进行计算，直到遇到表达式为假时才停止。
对于||，若左边表达式为真，则右边表达式无须计算，直接最终结果为1，否则从左到右依次计算，直到遇到表达式为真时才停止。
一道笔试题
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4,j=0,e=0,f=2,g=3,h=4;
i = a++ && ++b && d++;
j = e++||++f||h++;
printf("a = %d b = %d c = %d d = %d\n", a, b, c, d);
printf("e = %d f = %d g = %d h = %d\n", e, f, g, h);
return 0;
}
条件操作符
exp1?exp2:exp3
条件操作符，也称为三目操作符，有三个操作数
执行流程：根据表达示1的真假，来判断执行表达式2还是3：若表达式1结果为真，则只执行表达2，表达式3不执行、若表达式1结果为假，则只执行表达式3，表达示2不执行。
最终结果值的判断：执行表达式几，表达式几的结果就是最终结果的值。
其作用当与if else语句。
逗号表达式
exp1,exp2,exp3…expn
逗号表达式，中间用多个逗号将多个表达式分割开来
逗号表达式，从左到右依次进行计算，整个表达式的结构为最后一个表达式的结果。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 1, b = 0, c = 0;
c = (a > b, a = a + b, a++, b = a++);
printf("c=%d\n", c);
return 0;
}
#include<stdio.h>
int main()
{
a = get_val();
count_val(a);
while (a > 0)
{
a = get_val();
count_val(a);
}
return 0;
}
改写成逗号表达式，避免了数据冗余
#include<stdio.h>
int main()
{
while(a = get_val(),count_val(a),a>0) //逗号表达式，从左到右，依次进行计算
{
;
}
return 0;
}
下标引用、函数调用和结构体成员访问操作符
[ ]（下标引用操作符）
常用于数组和指针中，操作数有两个，一个为数组名、另一个下标值，[ ]通过操作数来访问下标所对应的元素值。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[4][3] = { { 1,2,3 }, { 4, 5, 6 }, { 7, 8, 9 }, { 10,11,12 } };
int i = 0;
for (i = 0; i < 4; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < 3; j++)
{
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
注意点：
下标值只能从0开始，下标值的范围为0到数组大小-1；
指针变量[整数]==*(指针变量+/-整数）。
（）（函数调用操作符）
常用于函数调用中，操作数有一个或多个，函数名、函数参数（但有些函数参数为无参void）。
->和 .（ 结构体成员变量访问操作符）
结构体指针变量->结构体成员变量名
结构体变量.结构体成员变量名
结构体指针用来存储结构体变量的地址，通过该操作符，对变量中的成员进行访问，可以拿到那个变量中成员变量的值。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
struct Stu
{
char name[10];
int age;
char sex[5];
double score;
};
void set_age1(struct Stu stu)
{
stu.age = 16;
}
void set_age2(struct Stu* pStu)
{
pStu->age = 18;//结构成员访问
}
int main()
{
struct Stu stu;
struct Stu* pStu = &stu;//结构成员访问
stu.age = 20;//结构成员访问
set_age1(stu); //传值调用
set_age2(pStu); //传址调用
printf("%d %d", stu.age, pStu->age);
return 0;
}
操作符的属性
操作符优先级、结合顺序、是否控制求值顺序
如下图：
表达式求值
复杂表达式求顺序有三个影响因素：1.操作符的优先级、2.操作符的结合顺序、3.操作符是否控制求值顺序。
两个相邻的操作符执行先后顺序：首先看优先级、如果优先级相同时，其次再看结合性。
一些问题表达式：表达式求值时不能通过操作符的3个属性确定唯一计算路径
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int fun()
{
static int count = 1;
return ++count;
}
int main()
{
int answer;
answer = fun() - fun() * fun();
printf("%d\n", answer);
return 0;
}
此处只能通过操作符优先级确定乘法比减法先计算，但无法确定乘法两边的函数谁先调用，函数调用顺序不同，则计算的结果也不同
隐式类型转换（整形提升）
整形提升的概念：在c语言中，整形算术运算总是以默认的整形类型的精度进行计算，为了获得这个精度，对于表达式中的字符和短整型操作数在进行整形运算时，就被转化为普通整形int类型。
整形提升的意义：在计算机中，表达式的运算都是在cpu中相关运算器中执行计算，cpu中整形运算器的操作数规定为int字节长度，同时该长度也是cpu通用寄存器的长度，对于两个char或者short类型进行整形相关运算时，都需要先转化为cpu内整形运算器标准长度，才能被送进cpu内被执行运算。
整形提升发生条件：对于字节数小于int类型的char、unsigned char、short、unsigned short适用。
注意一个数发生整形提升时:
a.首先看其自己的类型，若为char、short型，为有符号位，整形提升时看最高位，提升的是符号位.。
b.其次看在打印时，看是以什么格式进行打印，%d是打印有符号位十进制整数（将该数看成有符号数，补码转化为原码在进行打印），%u是打印无符号十进制整数（将该数看成整数，直接转化为十进制进行打印）。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main()
{
char c1 = 5;
char c2 = 124;
char c3 = c1 + c2;
printf("%d\n", c3);
return 0;
}
解析如下图：
算术转换
对于大于等于Int类型数据，若某个操作符的两操作数的类型不一致，除非发生一个类型转化为另一个类型，否则就无法进行该操作。
寻常算术转换图：
强制类型转换：
对于浮点数转化为整形时，无需四舍五入，直接取整数部分。eg:floae a=3.5，int b=(int)a=3。
铁铁们，操作符全面知识总结就到此结束啦，若博主有不好的地方，请指正，欢迎铁铁们留言，请动动你们的手给作者点个👍鼓励吧，你们的鼓励就是我的动力✨
