初始C语言——详细讲解操作符以及操作符的易错点

加油，旭杏2023-08-12 10:47

系列文章目录

第一章 "C"浒传------初识C语言（更适合初学者体质哦！）

第二章 详细认识分支语句和循环语句以及他们的易错点

第三章 初阶C语言------特别详细地介绍函数

第四章 初始C语言------详细地讲解数组的内容以及易错点

第五章 初始C语言------详细讲解操作符以及操作符的易错点

目录

系列文章目录

前言

一、操作符分类

二、算术操作符（两个操作数）

三、移位操作符（两个操作数）

[3.1 左移操作符 <<](#3.1 左移操作符 <<)

[3.2 右移操作符 >>](#3.2 右移操作符 >>)

[3.3 警告](#3.3 警告)

四、位操作符（两个操作数）

[4.1 按位与 &](#4.1 按位与 &)

按位与的具体应用：

[4.2 按位或 |](#4.2 按位或 |)

[4.3 按位异或 ^](#4.3 按位异或 ^)

按位异或的具体应用：

[4.4 有关二进制位的练习](#4.4 有关二进制位的练习)

五、赋值操作符

复合赋值符

六、单目操作符（一个操作数）

[6.1 单目操作符介绍](#6.1 单目操作符介绍)

[6.2 逻辑反操作符 ！](#6.2 逻辑反操作符 ！)

[6.3 取地址操作符 & 和解引用操作符 *](#6.3 取地址操作符 & 和解引用操作符 *)

[6.4 计算操作数的类型长度 sizeof](#6.4 计算操作数的类型长度 sizeof)

[6.5 ++ 和 -- 操作符](#6.5 ++ 和 -- 操作符)

七、关系操作符（两个操作符）

八、逻辑操作符（两个操作符）

[8.1 逻辑与操作符 &&](#8.1 逻辑与操作符 &&)

[8.2 逻辑或操作符 ||](#8.2 逻辑或操作符 ||)

[8.3 逻辑短路](#8.3 逻辑短路)

九、条件操作符（三目操作符）

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（两个操作数）](#11.1 [ ]下标引用操作符（两个操作数）)

[11.2 （ ）函数调用操作符（至少一个操作数）](#11.2 （ ）函数调用操作符（至少一个操作数）)

[11.3 访问一个结构的成员](#11.3 访问一个结构的成员)

总结

前言

在上一章内，小编带领大家详细地学习了有关数组的相关内容， 学习了**++一维数组和二维数组的创建与初始化++ ，++一维数组和二维数组在内存中如何存储++ ，++数组越界++ ，++数组作为函数参数怎么办？++**

而在这一章内，小编将要带领大家进行学习操作符的内容，大家从目录也不难看出这章内容也是很多，已经囊括了所有操作符，希望大家也能有耐心地将这一章看完。

一、操作符分类

**为什么要学习操作符？++是为了进行表达式求值。++**在学习操作符之前，先跟着小编进行学习操作符的分类吧！

  • 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：++exp1？exp2：exp3++
  • 逗号表达式：++exp1，exp2，exp3，......expN++
  • 下标引用、函数调用和结构成员：++[ ]、（）、.、->++

二、算术操作符（两个操作数）

在这一部分，小编认为没什么可以讲的，但是这篇博客是详细讲解操作符，所以还是要讲解一下易错点吧！算术操作符，顾名思义就是数学上的一些运算 ：+++、-、*、/、%。++ +、-、*这三个运算符没有什么可以讲的，接下来，小编重点讲解：/、%。

  1. 除了 % 操作符之外，其他的几个操作符可以作用于整数和浮点数。
  2. 对于 / 操作符，如果两个操作数都为整数，执行整数除法。而两个数中只要有浮点数执行的就是浮点数除法。
  3. % 操作符的两个操作数必须为整数，返回的是整除之后的余数。

三、移位操作符（两个操作数）

小编在讲之前先提一嘴，++移位操作符移动的是二进制的位++。在这里，我们先来讲一下C语言的二进制。

对于一个整数来说是四个字节 ，也就是**==32bit位**。++一个整数写成二进制序列的时候，就是32个bit位。++下面看图理解：

1）对于有符号的整数来说，最高位的一位是符号位：符号位是1，表示负数；符号位是0，表示正数。

2）对于无符号整数来说，没有符号位，所有位都是有效位。
整数的++二进制表示形式有三种：原码、反码、补码++。

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 +1 就是补码。++

从例子中，我们可以看出对于正的整数原码，反码，补码是相同的，无需计算；对于负的整数原码，反码，补码是需要进行计算的。

整数在内存中存放的都是补码，整数在计算的时候也是用二进制进行计算。

3.1 左移操作符 <<

移位规则：++左边抛弃，右边补0。++

在常规的数字里面是不会出现特殊情况的，一般地，在效果上，左移一位相当于乘2。 对于正数来说，还是对于负数来说，其实都一样，只是在一些特别大的数是不一样的，++基本都遵循：丢弃符号位，不管左边高位是什么，后面补的数字成为符号位。++

下面举个例子：

3.2 右移操作符 >>

小编先说一句：右移操作符比较难。首先++右移运算分为两种：1.逻辑右移；2.算术右移。++ 这两种++主要的区别是：关键看左边补什么++。

移位规则：1.逻辑移位：左边用0填充，右边丢弃；2.算术移位：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃。

同样地，在常规的数字里面是不会出现特殊情况的，一般地，在效果上，右移一位相当于除以2。 对于正数来说，++遵循：丢弃右边一位，左边直接补0++。 而对于负数来说，有两种情况，所以一般请先了解你所使用的编译器是哪种右移运算，方法在下面。++遵循：如果是算术右移：左边用原改制的符号位填充；如果是逻辑右移：左边补0。++

下面举个例子：

对于正整数来说，这两种右移操作都一样；而对于负整数来说，这两种右移操作不太一样，所以要重点来看负整数。 我们可以根据这个差异，编写一个代码看你们所使用的编译器支持哪种右移操作。vs用的是算术右移，大部分编译器用的都是算术右移。下面看代码：

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = -10 >> 1;
	if (a < 0)
		printf("该编译器用的是算术右移!\n");
	else
		printf("该编译器用的是逻辑右移!\n");
	return 0;
}

3.3 警告

对于移位操作符，不要移动负数位，这个是标准未定义的。看下图：

四、位操作符（两个操作数）

在初学C语言时，老师应该是不会讲这一部分的，起码我们老师没有讲，但**这一部分是非常重要的， 他在二进制的一些题目中有大作用。++但大家不要将位操作符与逻辑操作符搞混！++**下面，就由小编我来带领大家进行分开学习吧！

4.1 按位与 &

运算规则：++同时为1，才为1；一旦有0，则为0。++

我们记住这个运算规则后进行计算即可，下面进行代码讲解：

cpp 复制代码 
int main()
{
	int a = 7;
	int b = -10;
	int c = a & b;//按二进制的位与
	//00000000 00000000 00000000 00000111 ----- 7的补码
	//10000000 00000000 00000000 00001010
	//11111111 11111111 11111111 11110101
    //*************************************
	//*11111111 11111111 11111111 11110110*----- -10的补码
	//*00000000 00000000 00000000 00000111*----- 7的补码
    //*************************************
	//同1为1，有0则0
	//00000000 00000000 00000000 00000110 ----- 6
	printf("%d", c);
	return 0;
}

按位与的具体应用：

如果我想得到某个数的二进制补码上某一位到底是1还是0，我们可以使用按位与运算进行得到。为什么呢？

++基本思路是：因为按位与的运算规则是：同1为1，有0则0。假如你想要求某个数的二进制补码上最后一位的数，你只需按位与上1(2^0)，则可以得出某个数的二进制补码上最后一位的数是什么，如果按位与上1等于1的话，最后一个数是1，如果是0，则最后一个数是0。同理，如果你想要求某个数的二进制补码上倒数第二位的数，你只需按位与上2(2^1)。++

++**题目一：**求某个数的二进制补码上某一位的数是什么？++

********************************************************************************************************

++方法： 由上面的基本思路可以总结出一个公式：如果你想要求某个数的二进制补码上倒数第N位的数，你只需要用某个数按位与上2的(N-1)次方(2^(N-1))即可。++

********************************************************************************************************

代码：

cpp 复制代码 
int main()
{
	int num = 10;
	//如果想要求10的二进制补码中最后一位数
	int ans = num & 1;
	printf("ans = %d\n", ans);
	return 0;
}

题目二： 求出某一个数的二进制补码的最后一个为1的位置的数。

********************************************************************************************************

方法：

********************************************************************************************************

代码：

cpp 复制代码 
 int onlyone = eor & (~eor + 1);

4.2 按位或 |

运算规则：++同时为0，才为0；一旦有1，则为1。++

这种运算是不需要进行讲解的，只要记住运算规则就会做运算，下面进行代码讲解：

cpp 复制代码 
int main()
{
	int a = 7;
	int b = -10;
	int c = a | b;//按二进制的位或
	//00000000 00000000 00000000 00000111 ----- 7的补码
	//10000000 00000000 00000000 00001010
	//11111111 11111111 11111111 11110101
	//*************************************
	//*11111111 11111111 11111111 11110110*----- -10的补码
	//*00000000 00000000 00000000 00000111*----- 7的补码
	//*************************************
	//同0为0，有1则1
	// 11111111 11111111 11111111 11110111 补码
	// 11111111 11111111 11111111 11110110 反码
	// 10000000 00000000 00000000 00001001 原码 --- -9
	printf("%d", c);
	return 0;
}

4.3 按位异或 ^

运算规则：++相同为0，不同为1。++ 在这里提两个式子要记住：****++a ^ a = 0;a ^ 0 = a。++

++性质：按位运算遵循交换律和结合律。++

虽然，按位异或的运算规则比较简单，但是以后还要学习一个**按位同或的运算规则：++相同为1，不同为0。++**所以，这两种运算容易搞混。

那怎么记按位异或呢？++按位异或------就是无进制相加。++怎么理解无进制相加呢？看下图：

cpp 复制代码 
int main()
{
	int a = 7;
	int b = -10;
	int c = a ^ b;//按二进制的位异或
	//00000000 00000000 00000000 00000111 ----- 7的补码
	//10000000 00000000 00000000 00001010
	//11111111 11111111 11111111 11110101
	//*************************************
	//*11111111 11111111 11111111 11110110*----- -10的补码
	//*00000000 00000000 00000000 00000111*----- 7的补码
	//*************************************
	//相同为0，不同为1
	// 11111111 11111111 11111111 11110001 补码
	// 11111111 11111111 11111111 11110000 反码
	// 10000000 00000000 00000000 00001111 原码 --- -15
	printf("%d", c);
	return 0;
}

按位异或的具体应用：

一道很变态的面试题：

++**题目一：**不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换。++

********************************************************************************************************

++**方法1：**先将a，b两个数进行相加赋给a，然后用a减去b赋给b，这样b中存的就是a，然后再用a减去b（b的值此时是a）赋给a，则a的值就是b的值了。++

********************************************************************************************************

代码：

cpp 复制代码 
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 90;
	printf("交换前：a = %d, b = %d\n", a, b);
	//方法一：
	a = a + b;
	b = a - b;
	a = a - b;
	printf("交换后：a = %d, b = %d\n", a, b);
	return 0;
}

++缺陷： 如果变量的值非常大的话，就会出现数据截断。++

********************************************************************************************************

++方法2： 用按位异或，根据a ^ a = 0，a ^ 0 = a，就可以得出。在这个过程中不会产生进位，则数据不会溢出。++

********************************************************************************************************

代码：

cpp 复制代码 
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 90;
	printf("交换前：a = %d, b = %d\n", a, b);
	//方法二：
	a = a ^ b;
	b = a ^ b;
	a = a ^ b;
	printf("交换后：a = %d, b = %d\n", a, b);
	return 0;
}

++缺陷： 这个代码可读性不高，效率也不高。++
++题目二： 给定一个数字arr，其中只有两个数字出现了奇数次，其它数字都出现了偶数次，按照从小到大顺序输出这两个数。++

********************************************************************************************************

++方法： 先将这些数全部异或一下，可以得到出现奇数次的两个数的异或结果赋给eor，说明这两个数一定不相等，而且eor的二进制中一定有一个位置是1，求出此位置为1的数（看4.1 按位与的具体应用），然后将数组里的数分成两个部分，一个部分是此位置为1的数，另一部分是此位置为0的数。那么这两个数就分开了，随便挑一组数据进行异或就可以求出一个数，再用eor异或就求出了另一个数。++

********************************************************************************************************

代码：

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
int main() 
{
    int n = 0;
    int eor = 0, eor1 = 0;
    int temp = 0, ans = 0;
    scanf("%d", &n);
    int arr[100000];
    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }
    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        eor ^= arr[i];
    }
    int onlyone = eor & (~eor + 1);
    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        if((onlyone & arr[i]) != 0)
            eor1 ^= arr[i];
    }
    ans = eor ^ eor1;
    if(eor1 > ans)
    {
        temp = eor1;
        eor1 = ans;
        ans = temp;
    }
    printf("%d %d\n", eor1, ans);
    return 0;
}

4.4 有关二进制位的练习

题目：编写代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数。

五、赋值操作符

赋值操作符是一个很棒的操作符，如果之前的值你不满意，使用这个操作符你可以给自己重新赋值。

举个例子：

cpp 复制代码 
int weight = 120;//体重
weight = 80;//不满意就赋值
double salary = 100000.0;
salary = 200000.0; //使用赋值操作符赋值

赋值操作符可以连续使用，不过要从右向左依次执行。

cpp 复制代码 
	int a = 10;
	int x = 0;
	int y = 20;
	a = x = y + 1; //连续赋值，可读性不高
	//改进
	x = y + 1;
	a = x;//这样写更加清晰爽朗而且便于调试

复合赋值符

cpp 复制代码 
+=
-=
*=
/=
%=
>>=
<<=
&=
|=
^=

这些运算符都可以写成复合的效果，使代码更加整洁。
举个例子：

cpp 复制代码 
	int x = 10;
	x = x + 10;
	x += 10; //这样写比较整洁

六、单目操作符（一个操作数）

6.1 单目操作符介绍

6.2 逻辑反操作符 ！

运算规则：++将真的变成假的，将假的变成真的++。

下面看使用场景：

cpp 复制代码 
int main()
{
    int a = 0;
    if(!a)
        printf("hehe\n");
    return 0;
}

6.3 取地址操作符 & 和解引用操作符 *

取地址操作符是++将一个变量的地址取出来存放在p中++，解引用操作符是++通过p所存放的地址找到p所指向的对象。++

6.4 计算操作数的类型长度 sizeof

cpp 复制代码 
int main()
{
	int a = 10;
	printf("%d\n", sizeof(a));
    printf("%d\n", sizeof a); //这种写法是正确的，证明了sizeof不是函数，函数后的括号省略不了
	printf("%d\n", sizeof(int));
	return 0;
}

由上图代码可知，**sizeof既能计算变量的长度，也能计算类型长度。**此代码运行后，为什么会出现下图情况：

因为++sizeof计算的结果是size_t类型的++ ，++size_t是无符号整形的++ ，对size_t类型的数据进行打印，++可以使用%zd++ 。 在一些古老的编译器是不支持%zd的，也++可以使用%u++。

6.5 ++ 和 -- 操作符

运算规则：++前置++（--）：先+（-）1，后使用；后置++（--）：先使用，后+（-）1。++

七、关系操作符（两个操作符）

这些操作符比较简单，没有什么可以讲的，但是我们要注意一些运算符使用时候的陷阱。

警告：++在编程的过程中 == 和 = 不小心写错，导致的错误。++

八、逻辑操作符（两个操作符）

8.1 逻辑与操作符 &&

运算规则：++逻辑与就是并且，全真为真，有假即假。++

区分逻辑与 和按位与

cpp 复制代码 
1 & 2  -------->0
1 && 2 -------->1

8.2 逻辑或操作符 ||

运算规则：++逻辑或就是或者，全假为假，有真即真。++

区分逻辑或 和按位或

cpp 复制代码 
1 | 2 -------->3
1 || 2 ------->1

8.3 逻辑短路

运算规则：++&& 左边操作数如果为假，右边的运算式可以不算；|| 右边操作数如果为真，右边的运算式可以不算 。++

学到这个操作符后，我突然想到了我同学问我的一道题目：

我刚看到这个题是有疑惑的，因为b和c选项感觉都是错的，其实并不是。因为c选项是涉及一些知识点是我不知道的，因为有逻辑短路，++在C语言中，我们进行运算的时候，我们需要进行优化代码，不让这个程序进行超负荷的运算。++ 在程序中，因为，a||(b = c)是这个逻辑运算，++为什么会有逻辑短路呢？为了减少程序的计算量，++在进行这个逻辑运算的时候，C语言采用了在保持原逻辑运算正确的同时，通过已确定表达式的确切值的情况下，不计算后面的运算来简化运算。

**++在或运算中，如果a为真，后面的值不管是什么，我们都不需要进行计算，因为程序的结果已经知道了，就应该进行逻辑短路++，**然后就不计算b = c,所以没有将c赋值给b, b还是等于原值。如果a为假，说明后面的结果可能会影响整个结果，所以就不能进行逻辑短路。

下面有一道笔试题：

题目：

cpp 复制代码 
int main()
{
	int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
	i = a++ && ++b && d++;
	printf(" a = %d\n b = %d\n c = %d\n d = %d\n", a, b, c, d);
	return 0;
}

答案：

九、条件操作符（三目操作符）

我感觉这个操作符是用来简化代码的，具体看下面代码：

cpp 复制代码 
if (a > 5)
	b = 3;
else
	b = -3;
//等价于
b = a > 5 ? 3 : -3;

具体应用：

++**题目：**使用条件表达式实现找两个数中的较大值++

++**方法：**利用条件表达式++

代码：

cpp 复制代码 
int main()
{
	int a = 90, b = 78;
	int ans = a > b ? a : b;
	printf("%d\n", ans);
	return 0;
}

十、逗号表达式

运算规则：++从左向右依次执行计算，整个表达式的结果是最后一个表达式的结果，前面的计算可能会影响后面的结果。++

下面看使用场景：

cpp 复制代码 
	a = get_val();
	couny_val(a);
	while (a > 0)
	{
		//业务处理
		a = get_val();
		couny_val(a);
	}
	//如果使用逗号表达式，改写：
	while (a = get_val(), couny_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（两个操作数）

操作数：++一个数组名 + 一个索引值++

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

11.2 （ ）函数调用操作符（至少一个操作数）

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。++

11.3 访问一个结构的成员

. 结构体.成员名

-> 结构体指针->成员名

总结

在这一部分，小编详细地编写了有关操作符详解的一篇博客。希望大家看完以后，进行点评，谢谢大家！

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