零基础学C语言——运算符

这是一个C语言系列文章，如果是初学者的话，建议先行阅读之前的文章。笔者也会按照章节顺序发布。

上一篇的最后，我们在说到强制类型转换时，给出了一个例子：

int a = 5.0 / 2;

这里其实涉及到了运算符，即 /。

在编程语言的世界里并不是只有加减乘除的四则运算，还包含了很多其他运算，参见下图：

优先级

举个简单的例子：

1 + 2 * 3 = 7 而不会计算成9

这里其实就是因为在我们小学数学中，乘除运算的优先级高于加减运算，因此优先计算乘除，然后计算加减。

同理，运算符表中，优先级从上到下依次递减，换言之，越靠上的运算符，优先级越高。例如：

(1 + 2) * 3 = 9 而不会计算成7

因为1+2在括号中，而小括号在C语言中也是一种运算符，且其优先级最高。

结合方向

有的读者会问，同级别的运算符如何计算呢？这就要看运算符结合方向了。例如：

2 * 10 / 4 % 2

其中%为求余运算，即计算除法后的余数，也称其为取模运算。上面这个式子的结果是1。如何计算呢？

由于乘、除、求余三个运算都是同级别，且他们的结合方向都是从左到右的，因此我们从左向右依次计算即可。

X目运算符

下面我们简单介绍一下何为：单目运算符、双目运算符、三目运算符。

其中，双目运算符是最容易被理解的，例如加法：

1 + 2

在加号前后个需要一个值方可使用加法，即加法运算需要两个数值，数值的个数也就是目数，换句话说，加法就是双目运算符。

那么，单目运算符就比较容易理解了，即运算符只需要一个数值即可完成运算，例如：

-1

其中-为负号运算符，它是单目运算符，需要一个数值来进行运算，在这个例子中，这个数值就是1。而运算符配合运算所需要的数据计算后的结果是-1。

而三目运算符，就是说运算需要三个数据来完成，后面我们会对每一个运算符举出一个例子。

各个运算符举例

下面展示各种运算符的使用方式，很多运算符初学者可能不理解其含义，暂且不要纠结，后面的文章还会涉及。

• []数组下标

int a = arr[0]; //从数组arr中取其第一个元素（下标从0开始）

• ()圆括号

int a = (1 + 2) * 3; //a = 9

• . 成员选择

int a = person.name; //从person结构体对象中取name成员的值

• -> 成员选择（指针）

int a = person->name; //从person结构体指针所指向的对象中取name成员的值

• - 负号运算符

int a = -1;

• (类型) 强制类型转换

int a = (int)5.2; //a = 5

• ++ 自增运算符

int a = 1;
a++; // 变量a的值为2，但是a++表达式的值为1，表达式将在后面介绍，初学者可以先不纠结
++a; // 变量a的值为2，且++a表达式的值为2

• -- 自减运算符

int a = 1;
a--; // a的值为0，但a--表达式的值为1
--a；// a的值为0，且--a表达是的值为0

• * 取值运算符

  int a = 0, *p = &a;
  *p = 1; //向指针p所指向的内存地址中写入整数1

• & 取地址运算符

int a = 0;
int *p = &a; //指针p等于变量a的内存地址

• ! 逻辑非运算符

int a = !1; //a = 0，任何非0值的!运算后的值都是0

• ~ 按位取反运算符

unsigned int a = ~0; //a = 0xFFFFFFFF 无符号整型占4字节，即32位，～对每一位取反，0的每一位都是0，取反后每一位都是1

• sizeof 长度运算符

int a = sizeof(int); //a = 4，sizeof将计算给定的类型或者对象所占的字节数
int b = sizeof(a); //b = 4，因为a是整型

• / 除

int a = 10 / 2;

• * 乘

int a = 3 * 2;

• % 余数（取模）

int a = 9 % 2

• + 加

int a = 1 + 2

• - 减

int a = 10 - 9

• << 左移

int a = 1 << 1; //a = 2, 1默认为有符号整型，即其低字节比特形式为 0000 0001，整个32位向左移1位，低字节比特变为 0000 0010，移入部分默认补0

• >> 右移

int a = 1 >> 1; //a = 0, 1默认为有符号整型，即其低字节比特形式为 0000 0001，整个32位向右移1位，低字节比特变为 0000 0000，移入部分默认补0

• > 大于

int a = 1 > 2; //a = 0, 1 > 2是一个真值逻辑判断，很显然这个条件不成立，不成立时值为0

• >= 大于等于

int a = 1 >= 2; //a = 0, 1 >= 2是一个真值逻辑判断，很显然这个条件不成立，不成立时值为0

• < 小于

int a = 2 < 1; //a = 0, 2 < 1是一个真值逻辑判断，很显然这个条件不成立，不成立时值为0

• <= 小于等于

int a = 2 <= 1; //a = 0, 2 <= 1是一个真值逻辑判断，很显然这个条件不成立，不成立时值为0

• == 等于

int a = 2 == 1; //a = 0, 2 == 1是一个真值逻辑判断，很显然1不等于2，不成立时值为0

• != 不等于

int a = 2 != 1; //a = 1, 2 == 1是一个真值逻辑判断，很显然1不等于2条件成立，成立时值为1

• & 按位与

int a = 3 & 2; //a = 2， 3的低字节二进制为0000 0011，2的低字节二进制为0000 0010，与运算只有对应位都为1时结果为1，其余为0，所以低字节与运算结果位 0000 0010

• ^ 按位异或

int a = 3 ^ 2; //a = 1， 异或运算是两数对应位数值不相同则运算后该位值为1，相同为0

• | 按位或

int a = 1 | 2; //a = 3，或运算是两数对应位数值只要有一个为1则运算后该位值为1，都为0则为0

• && 逻辑与

int a = 0 && 1; //a = 0, &&前后均为真值判断，且当左侧真值判断为假时，不再进行右侧真值判断，0在真值判断时含义为假，而假对应的数值为0，因此a = 0

• || 逻辑或

int a = 0, b = 2;
int c = a || b; //c = 1, ||前后均为真值判断，且当左侧真值判断为真时，不再进行右侧真值判断，2在真值判断时含义为真，而真对应的数值为1，因此c = 1而不是2

• ?: 条件运算符

int a = 1 > 2 ? -1 : 3; //a = 3
//条件运算符的左右时先进行?左侧的真值判断，如果为真则计算?与:之间的值，如果为假则计算:右侧的值
int b = 1 > 2 ? 3 - 1 : 2 + 6; //b = 8

• = 赋值运算符

int a = 1; //其中的=就是赋值运算符

• /= 除后赋值运算符

int a = 10;
a /= 2; //a = 5, 运算符等价于 a = a / 2，原本a=10，除以2后等于5

• *= 乘后赋值

int a = 2;
a *= 3; //a = 6, 等价于a = a * 3

• %= 取模后赋值

int a = 9;
a %= 2; //a = 1, 等价于a = a % 2

• += 加后赋值

int a = 1;
a += 1; //a = 2, 等价于 a = a + 1

• -= 减后赋值

int a = 5;
a -= 2; //a = 3, 等价于 a = a - 2

• <<= 左移后赋值

int a = 1;
a <<= 1; //a = 2, 等价于 a = a << 1

• >>= 右移后赋值

int a = 3;
a >>= 1; //a = 1, 等价于 a = a >> 1

• &= 按位与后赋值

int a = 3;
a &= 1; //a = 1, 等价于 a = a & 1

• ^= 按位异或后赋值

int a = 3;
a ^= 1; //a = 2, 等价于 a = a ^ 1

• |= 按位或后赋值

int a = 1
a |= 2; //a = 3, 等价于 a = a | 2

• , 逗号运算符

int a = (1,2,3); //a = 3, 逗号运算符的值是最右侧逗号右侧的值
//这里之所以加()，是因为赋值表达式优先级高于逗号表达式，会导致a=1作为逗号运算符的一部分
//我们将在表达式的文章中再次介绍这个运算符

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