C语言操作符详解

🕗 发布于 2024-12-10 15:19 c语言 开发语言 算法

1，操作符分类：

算数操作符
移位操作符
位操作符
赋值操作符
单目操作符
关系操作符
逻辑操作符
条件操作符
逗号操作符
下标引用，函数调用和结构成员

2，算术操作符

+ - * / %

整形的除法 1/2 --> 0

浮点型除法1.0/2 --> 0.5

1/2.0 --> 0.5

1.0/2.0 --> 0.5

%取模操作符计算的是整出后的余数，取模操作符两端必须是整数

3，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。移位操作符移动的是二进制位。

这里就要说一下二进制。

我们在编程里常用的进制有二进制（0~1），八进制（0~7），十进制（0~9），十六进制（0~9，a~f)。

整数的二进制表示有三种：原码反码补码（在计算机中存储的是补码）

我们知道整形有四个字节，占32个bit位，最高位为符号位，0表示正，1表示负。

对于正的整数来说，原码反码补码是相同的。

对于负的证书来说，原码反码补码是需要计算的。

原码是将整数用二进制数表示，最高位为符号位（1）

反码是符号位不变，其余位取反

补码是反码+1

例如7表示成二进制是111，那么由于它占32个bit位，所以

原码：00000000000000000000000000000111

反码：00000000000000000000000000000111

补码：00000000000000000000000000000111

对于-7

原码：1000000000000yu0000000000000000111（最高位为符号位，1表示负，0表示正）

反码：111111111111111111111111111111111000（符号位不变，其他位按位取反）

补码：111111111111111111111111111111111001（反码+1）

左移操作符，就是左边丢弃，右边补0；

例如：7<<1(7左移1位）在计算机存储的是补码，所以是补码左移

00000000000000000000000000111

左移一位，就是将最左边的丢弃，在最右边补上0；

00000000000000000000000001110（这个计算出来的是补码，我么要是计算输出的数的话，需要将原码算出来，再求他的十进制数）

因为正数的原码，反码，补码相同，所以

原码为：00000000000000000000000001110

那计算出来的十进制数就是2³+2²+2¹=14；所以将7左移一位计算的结果是14。

例如：-7<<1(-7左移1位）

-7：111111111111111111111111111111001

左移一位后：111111111111111111111111111110010（补码）

反码：111111111111111111111111111110001（补码-1）

原码：100000000000000000000000001110（反码符号位不变，其余位取反）

那计算出来的就是-（2³+2²+2¹）=-14；所以将-7左移一位计算出来的是-14。

实际上在a没有复制的情况下，自身的值不会放生改变；

右移操作符分为两种：算术移位和逻辑移位

算数移位：右边丢弃，左边补原符号位（我们一般编译器上用的都是算术移位）
逻辑移位：右边丢弃，左边补0

算术移位：

例如：7>>1(7右移1位）在计算机存储的是补码，所以是补码右移

00000000000000000000000000111

右移一位，就是将最右的丢弃，在最左补上原符号位（0）；

00000000000000000000000000011（这个计算出来的是补码，我么要是计算输出的数的话，需要将原码算出来，再求他的十进制数）

因为正数的原码，反码，补码相同，所以

原码为： 00000000000000000000000000011

那计算出来的十进制数就是2¹+2⁰=3；所以将7右移一位计算的结果是3。

例如：-7>>1(7右移1位）在计算机存储的是补码，所以是补码右移

-7：11111111111111111111111111111001

右移一位后：11111111111111111111111111111100（补码）

反码：11111111111111111111111111111011（补码-1）

原码：1000000000000000000000000100（反码符号位不变，其余位取反）

那计算出来的就是-2²=-4；所以将-7左移一位计算出来的是-4。

逻辑移位：
对于正数来说逻辑移位和算术移位结果是相同的，但是对于符数在不同

例如：-7按算术移位计算结果

-7：111111111111111111111111111111111001

算术移位后：011111111111111111111111111111111100

反码：011111111111111111111111111111111011

补码：00000000000000000000000000000100

计算的结果是2²=4。

对于移位运算符，不要移动负位数，这个标准是未定义的。

4，位操作符

位操作符有：

& ：按（二进制）位与

| ：按（二进制）位或

^ ：按（二进制）位异或

注：他们的操作数只能是整数；

按位与&：

int a=3;

int b=-5;

int c=a&b;

printf("%d",c);

3的补码：00000000000000000000000000000011

-5的原码：10000000000000000000000000000101

-5的反码：111111111111111111111111111111111010

-5的补码：111111111111111111111111111111111011

3&-5（都为真表示真，有假则表示假）

所以3&-5：00000000000000000000000000000011（补码）
为正数，原反补码相同，所以打印结果应该是：2¹+2⁰=3；

按位或|：

int a=3;

int b=-5;

int c=a|b;

printf("%d",c);

3的补码：00000000000000000000000000000011

-5的补码：111111111111111111111111111111111011

3|-5（有真为真，同为假则表示假）

所以3|-5：111111111111111111111111111111111011（补码）

为负数；

反码（补码-1）：111111111111111111111111111111111010

原码：10000000000000000000000000000101

所以打印结果应该是：-（2²+2⁰）=-5；

按位异或^：

int a=3;

int b=-5;

int c=a^b;

printf("%d",c);

3的补码：00000000000000000000000000000011

-5的补码：111111111111111111111111111111111011

3^-5（相同为0，相异为1）

所以3^-5：111111111111111111111111111111111000（补码）

为负数；

反码（补码-1）：111111111111111111111111111111110111

原码：10000000000000000000000000001000

所以打印结果应该是：-（2³）=-16；

应用1：不创建临时变量，实现两个数的交换

1.正常创建临时变量


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
//正常创建临时变量，交换两个数
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
printf("交换前：a=%d,b=%d\n", a,b);
int c = a;
a = b;
b = c;
printf("交换后：a=%d,b=%d\n", a, b);
return 0;
}

2.不创建临时变量，将a+b重新赋给a;（但是这种交换可能会导致溢出）

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
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;
}

3.利用位操作符

我们可以推得a^a=0;0^a=a;

所以a^a^b=b;a^b^b=a;于是我们就可以利用这种方法完成两个数的交换

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
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;
}

但是这种方法速度慢，而且只适用于整数，并且可读性不好。所以一般我们交换两个变量还是要用创建中间变量的方式

应用2：编写代码实现：求一个整数存储在二进制中1的个数

#include<stdio.h>
//编写代码实现：求一个整数存储在二进制中1的个数
int main()
{
int a = 10;
int i = 0;
int count = 0;
for (i = 0;i < 32;i++)
{
if (a & (1 << i))//与1按位与能判断最后一位是不是1，再左移判断倒数第二位，二进制中整形存储32位，依次判断。
count++;
}
printf("二进制中一的个数=%d\n", count);
return 0;
}

5，赋值操作符

赋值操作是在创建变量之后实现的，创建变量的时候赋的值成为变量初始化。

赋值操作符可以连续赋值，有后往前计算，但是这样写不便于调试，可读性差。

复合赋值符：
+=

-=

*=

/=

%=

>>=

<<=

&=

\=

^=

这些运算符都可以写成复合的效果

比如：
a=a+5就可以写成a+=5;

6,单目操作符

！逻辑反操作符

- 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

单目操作符是指只有一个操作数的操作符；

注意：sizeof是一个操作符，计算的是变量所占内存空间的大小，单位是字节

计算类型所创建的变量占据空间的大小，单位是字节。

可以写成int a=10;sizeof(a);

也可以写成 sizeof(int);

可以写成sizeof a;也可以写成sizeof(a);(不是函数）（strlen是库函数，用于求字符串长度）

但需要注意指针变量所占的字节都是相同的4或者8；

~：按位取反，就是每一位都取反（0取1，1取0）

0按位取反：~0

补码：00000000000000000000000000000000

~0：11111111111111111111111111111111 （补码）
反码：11111111111111111111111111111110

原码：10000000000000000000000000000001

计算结果为-2⁰=-1；

应用：改变二进制的某一位：0改为1(给这一位按位或1)

00000000000000000000000000001111（使13的倒数第二位变成1）

int a=13;

13的补码：00000000000000000000000000001101

|：00000000000000000000000000000010

这个数有1<<1（1左移一位）得到;

a|=(1<<1);

1改为0(给这一位按位与0，其他位不变,按位与1，就相当于给这一位按位与1再按位取反)

int a=13;

要得到：00000000000000000000000000000101（使13的倒数第四位变成0）

13的补码：00000000000000000000000000001101

& 11111111111111111111111111110111

这个数有 0000000000000000000000000001000按位取反得到，这个数再有1<<4(1左移4位)得到。

00000000000000000000000000001111;

a&=（~(1<<4)）;

++：前置++：先++，后使用；

后置++：先使用，后++。

--：前置--：先--，后使用；

后置--：先使用，后--。

*：解引用操作符，通常和取地址一起使用，例如：

*p是通过指针变量p存储的地址找到变量a的空间，并对变量a的只进行了改变。

7，关系操作符

>
<

>=

<=

!= 用于测试“不相等”

== 用于测试“相等”

若是直接用==比较字符的话，实际上比较的是首元素的地址，对字符的比较应该用strcmp库函数，需要包含<string.h>的头文件。

8,逻辑操作符

&&：逻辑与（表示并且）

||：逻辑或（表示或者）

用打印闰年的代码举个例子：

#include <stdio.h>
int main() 
{
int year = 1000;
for (year = 1000;year <= 2000;year++) {
if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0))
{
printf("%d ",year);
}
}
return 0;
}

计算下列代码的输出结果：


#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
i = a++ && ++b && d++;
//i=a++||++b||d++;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n", a, b, c, d);
return 0;

}

输出结果应该为a=1;b=2;c=3;d=4,

a++为后置++，先使用后++，第一项为0，后面不需计算；

#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
//i = a++ && ++b && d++;
i=a++||++b||d++;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n", a, b, c, d);
return 0;

}

计算结果应该为1，3，3，4

这是或者关系，第一项为假，看第二项第二项为真，a和b都已经加过了，第三项不计算，所以d没有加。

总结：&&左边为假，右边就不计算了。

||左边为真，右边就不计算了。

原文地址：https://blog.csdn.net/a002345001/article/details/144307410

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