C语言：操作符详解

创作不易，给个三连吧！！

一、算术操作符

C语言中为了方便计算，提供了算数操作符，分别是:+,-,*,/,%

由于这些操作符都是有两个操作数（位于操作符两边），所以这种操作符也叫做双目操作符。

1.1 +，-，*操作符

+操作符用于两数相加

-操作符用于两数相减

*操作符用于两数相乘

前三个操作符都不容易出错，下面重点介绍/和%操作符

1.2 / 操作符

/ 操作符用于两数相除

1，除号的两端如果是整数，执行的是整数除法，得到的也一定是整数！

int main()
{
 float x = 6 / 4;
 int y = 6 / 4;
 printf("%f\n", x); // 输出 1.000000
 printf("%d\n", y); // 输出 1
 return 0;
}

上述示例中，尽管x是float类型，但由于C语言的整数除法是整除，只会返回整数部分，并丢弃小数部分，所以6/4得到的结果是1.0而不是1.5

2，如果我们希望两个整数相除得到浮点数的结果，那么两个运算数至少得有一个浮点数 ！

int main()
{
 float x = 6.0 / 4;//也可写成6/4.0
 printf("%f\n", x); // 输出 1.500000
 return 0;
}

由于两个操作数一个是int类型，一个是float类型，根据寻常算数转换体系，int要转成float参与计算，因此6.0/4（或者6/4.0）得到的结果就是1.5

1.3 %操作符

%操作符用于进行求模运算，即返回两个整数相除的余值，该操作符只能用于整数！！

注：求模的规则是，结果的正负号由第一个运算数的正负号决定

int main()
{
 printf("%d\n", 11 % -5); // 1
 printf("%d\n",-11 % -5); // -1
 printf("%d\n",-11 % 5); // -1
 return 0;
}

碰到正负数求模或者纯负数求模，先把负号忽略不看，计算完后再根据第一个运算数给符号

二、赋值操作符

在变量创建的时候给⼀个初始值叫初始化，在变量创建好后，再给⼀个值，这叫赋值。

int a = 100;//初始化
a = 200;//赋值，这⾥使⽤的就是赋值操作符

2.1 连续赋值

赋值操作符也可以连续赋值，如：

int a = 3;
int b = 5;
int c = 0;
c = b = a+3;//连续赋值，从右向左依次赋值的。

赋值是从右往左依次赋值的！！！

C语⾔虽然⽀持这种连续赋值，但是写出的代码不容易理解，建议还是拆开来写，这样⽅便观察代码的 执⾏细节。

2.2 复合赋值符

在写代码时，我们经常可能对⼀个数进⾏⾃增、⾃减的操作，如下代码：

int a = 10;
a = a+3;
a = a-2;

这样代码C语⾔给提供了更加⽅便的写法：

int a = 10;
a += 3;
a -= 2;

所有的复合赋值符：

+=     -=   *=   /=     %=   >>=    <<=    &=     |=    ^=

三、单目操作符

C语言中有一个操作符只要一个操作数，被称为单目操作符

3.1 ++

++是一种自增的操作符，又分为前置++和后置++

前置++：

计算口诀：先+1，后使用

int a = 10;
int b = ++a;//++的操作数是a，是放在a的前⾯的，就是前置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

输出结果：11 11

原因：a原来是10，先+1，后a变成了11，再使⽤就是赋值给b，b得到的也是11

后置++：

计算口诀：先使用，后+1

int a = 10;
int b = a++;//++的操作数是a，是放在a的后面的，就是后置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

输出结果：11 10

原因：a原来是10，先使⽤，就是先赋值给b，b得到了10，然后再+1，然后a变成了11

3.2 --

--是一种自减操作符，也分为前置--和后置--

前置--：

计算口诀：先-1后使用

int a = 10;
int b = --a;//--的操作数是a，是放在a的前⾯的，就是前置--
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

输出结果：9 9

原因： a原来是10，先-1，后a变成了9，再使⽤就是赋值给b，b得到的也是9

后置--：

计算口诀：先使用后-1

int a = 10;
int b = a--;//--的操作数是a，是放在a的后⾯的，就是后置--
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

输出结果： 9 10

原因： a原来是10，先使⽤，就是先赋值给b，b得到了10，然后再-1，然后a变成了9

3.3 +和-

这里的+和-是正负号。

1，运算符+对于正负值没有影响，是一个完全可以忽略的运算符，但是写了也不会报错

2，运算符-用来改变一个值的正负号，负数前面加上-会得到正数，正数前面加上-会得到负数

3.4 sizeof

即计算该数据类型所占空间大小

在博主有关指针的文章里有介绍

C语言：深入理解指针(2)-CSDN博客

3.5 &和*

即取地址和解引用

在博主有关指针的文章里有介绍

C语言：深入理解指针(2)-CSDN博客

3.6 ~

即使得该数的二进制每一位都按位取反

在博主有关二进制的文章里有介绍

C语言：进制转换以及原码、反码、补码_原码右移规则-CSDN博客

3.7 (类型)

即强制类型转换

在博主有关数据在内存种存储形式的文章里有介绍

C语言：数据在内存中的存储形式-CSDN博客

四、关系操作符

C 语⾔⽤于⽐较的表达式，称为 "关系表达式"（relational expression），⾥⾯使⽤的运算符就称 为"关系运算符"（relational operator），主要有下⾯6个：

> ⼤于运算符

< ⼩于运算符

>= ⼤于等于运算符

<= ⼩于等于运算符

== 相等运算符

!= 不相等运算符

注意事项：

1，关系表达式通常返回 0 或 1 ，表示真假

C 语⾔中， 0 表⽰假，所有非零值表示真。

⽐如， 20 > 12 返回 1 ， 12 > 20 返回 0 。 关系表达式常⽤于 if 或 while 结构。

if (x == 3) {
 printf("x is 3.\n");
}

2，==于=是两个不一样的运算符，如果误用会造成严重后果！！

int a=0;
if(a=3)
printf("hehe");

如上述代码，我们本来想表达的是如果a==3就打印hehe，按道理不应该打印出hehe，但因为写成了a=3，该条件始终为真，所以一定会打印出hehe！！

为了防止这个错误，我们尽量将变量写在等号右边，这样的话如果我们不小心把==写成=了，编译器会报错提醒你！！

/* 报错 */
if (3 = x) ...

3，多个关系运算符不宜连用

比如：

i < j < k

我们想表达的是i小于j且j小于k，但是由于关系运算符是从左往右运算的，所以相当于

（i < j ）< k

i<j会返回0或者1，所以最终的结果是0或者1去和k比较，这是不符合我们的预期的，如果我们想判断j是否在i和k之间，应该使用这样的写法：

i < j && j < k

&&为与运算符，表示并且的意思。上述表达式能得到我们预期的结果。

五、条件操作符

条件操作符（？ ：）也叫三⽬操作符，因为需要接受三个操作数的，形式如下：

exp1 ? exp2 : exp3

条件操作符的计算逻辑是：如果 exp1 为真， exp2 计算，计算的结果是整个表达式的结果；如果 exp1 为假， exp3 计算，计算的结果是整个表达式的结果。

例如：使⽤条件表达式实现找两个数中较⼤值。

int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 scanf("%d %d", &a, &b);
 int m = a>b ? a : b;
 printf("%d\n", m);
 
 return 0;
}

六、逻辑操作符

逻辑运算符提供逻辑判断功能，⽤于构建更复杂的表达式，主要有下⾯三个运算符。

! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。

&& ：与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。

|| ：或运算符，就是或者的意思（两侧⾄少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。

注：C语⾔中，⾮0表⽰真，0表⽰假

6.1 逻辑取反运算符

⽐如，我们有⼀个变量叫 flag ,如果flag为假，要做⼀个什么事情，就可以这样写代码：

int main()
{
 int flag = 0;
 if(!flag)
 {
 printf("do something\n");
 }
 return 0;
}

如果 flag 为真， !flag 就是假，如果 flag 为假， !flag 就是真

所以上⾯的代码的意思就是 flag 为假，执⾏if语句中的代码。

6.2 与运算符

&& 就是与运算符，也是并且的意思， && 是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a&&b , && 两边的表达 式都是真的时候，整个表达式才为真，只要有⼀个是假，则整个表达式为假。

⽐如：如果我们说⽉份是3⽉到5⽉，是春天，我们可以这样写代码

int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month >= 3 && month <= 5)
{
 printf("春季\n");
}

这⾥表达的意思就是month既要⼤于等于3，⼜要⼩于等于5，必须同时满⾜。

6.3 或运算符

|| 就是或运算符，也就是或者的意思， || 也是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a || b ， || 两边的表达式只要有⼀个是真，整个表达式就是真，两边的表达式都为假的时候，才为假。

⽐如：我们说⼀年中⽉份是12⽉或者1⽉或者2⽉是冬天，那么我们怎么使⽤代码体现呢？

int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month == 12 || month==1 || month == 2)
{
 printf("冬季\n");
}

6.4 短路

C语⾔逻辑运算符还有⼀个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是 保证的。

如果左边的表达式满⾜逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为"短路"。

1，对于&&操作符来说，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执⾏。

if(month >= 3 && month <= 5)

表达式中&& 的左操作数是 month >= 3 ，右操作数是 month = 3 的 结果是0的时候，即使不判断 month <= 5 ，整个表达式的结果也是0（不是春季）。

2，对于|| 操作符的左操作数的结果不为0时，就⽆需执⾏右操作数。

 if(month == 12 || month==1 || month == 2)

如果month == 12，则不⽤再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1（是冬季）。 所以， || 操作符的左操作数的结果不为0时，就⽆需执⾏右操作数。

像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进行计算的运算称为短路求值。

练习：

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\nd = %d\n", a, b, c, d);
 return 0;
}

运行结果：1 2 3 4 因为a++是先使用再++，a=0，因为左操作数已经是0了，所以不会再进行后面的运算，然后a变成1，b++和d++都没有进行，所以最后结果是1 2 3 4

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\nd = %d\n", a, b, c, d);
 return 0;
}

运行结果 ：1 3 3 4 因为a++是先使用再++，a=0，所以接着判断第二个操作数，a变成1，++b使得b变成3，为真，所以不会再往下执行了，因此d++不会执行，d不变，最后的结果就是1 3 3 4

七、逗号表达式

 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：

//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？

a>b为假，所以返回0，但是不影响a也不影响b

a=b+10得a=12

单个a什么也没影响

b=a+1得b=13

c接收最后一个表达式得结果，所以输出13

代码2：

//代码2
if (a =b + 1, c=a / 2, d > 0)

不管前面怎么计算，取决于最后得表达式d>0，因为前面的表达式都跟d没关系，所以可以忽略，这个判断条件就是d是否>0

因此我们可以得到结论：逗号表达式的结果一般就看最后一个表达式的结果，但是要注意前面的表达式是否会影响最后一个表达式，如果会影响就要一个个从左往右推过来，如果不会影响就直接忽略不看就行

逗号表达式的应用：

a= get_val();
count_val(a);
while (a > 0)
{
 //业务处理
 a = get_val();
 count_val(a);
}

我们发现while循环之前的代码和while循环里面的代码有点冗余了，所以我们可以用逗号表达式来修改一下，使其不冗余

while (a = get_val(), count_val(a), a>0)
{
 //业务处理；
}

八、函数调用操作符

在博主有关函数的文章里有介绍

C语言：函数-CSDN博客

九、下标引用操作符

在博主有关指针的文章里有介绍

C语言：深入理解指针(2)-CSDN博客

十、结构体成员访问操作符

在博主的有关结构体的文章有介绍

C语言：自定义类型------结构体-CSDN博客

十一、移位操作符和位操作符

在博主有关二进制的文章里有介绍

C语言：进制转换以及原码、反码、补码_原码右移规则-CSDN博客

十二、操作符的属性：优先级和结合性

C语⾔的操作符有2个重要的属性：优先级、结合性，这两个属性决定了表达式求值的计算顺序。

12.1 优先级

优先级指的是，如果⼀个表达式包含多个运算符，哪个运算符应该优先执⾏。各种运算符的优先级是 不⼀样的。（相邻操作符，优先级高的先执行，优先级低的后执行）

3 + 4 * 5;

上⾯⽰例中，表达式 3 + 4 * 5 ⾥⾯既有加法运算符（ + ），⼜有乘法运算符（ * ）。由于乘法 的优先级⾼于加法，所以会先计算 4 * 5 ，⽽不是先计算 3 + 4 。

12.2 结合性

如果两个运算符优先级相同，优先级没办法确定先计算哪个了，这时候就看结合性了，则根据运算符 是左结合，还是右结合，决定执⾏顺序。⼤部分运算符是左结合（从左到右执⾏），少数运算符是右 结合（从右到左执⾏），⽐如赋值运算符（ = ）。

5 * 6 / 2;

上⾯⽰例中， * 和 / 的优先级相同，它们都是左结合运算符，所以从左到右执⾏，先计算 5 * 6 ， 再计算 6 / 2

12.3 总结

1，运算符的优先级顺序很多，下⾯是部分运算符的优先级顺序（按照优先级从⾼到低排列），建议⼤概记住这些操作符的优先级就⾏

• 圆括号（ () ）

• ⾃增运算符（ ++ ），⾃减运算符（ -- ）

• 单⽬运算符（ + 和 - ）

• 乘法（ * ），除法（ / ）

• 加法（ + ），减法（ - ）

• 关系运算符（ < 、 > 等）

• 赋值运算符（ = ）

其他操作符在使⽤的时候查看下⾯表格就可以了。

参考：https://zh.cppreference.com/w/c/language/operator_precedence

十三、表达式求值

14.1 整型提升和算数转化

在博主有关数据在内存种存储形式的文章里有介绍

C语言：数据在内存中的存储形式-CSDN博客

14.2 问题表达式解析

表达式1：

//表达式的求值部分由操作符的优先级决定。
//表达式1
a*b + c*d + e*f

关于优先级，我们只能保证相邻操作符的优先级是*比+高，而不能保证第三个*比第一个+早执行，因为不相邻所以表达式的计算机顺序可能是：

a*b
c*d
a*b + c*d
e*f
a*b + c*d + e*f

也可能是

a*b
c*d
e*f
a*b + c*d
a*b + c*d + e*f

可能你会觉得，这两个表达式不管怎么算结果都是一样的，如果abcdef都仅仅只是一个变量，确实是这样的，但如果abcdef并不是变量而是表达式，那么计算的先后顺序可能就会对表达式的结果有影响！所以我们要尽量避开这些有歧义的写法！！ （尽量拆开写）

表达式2：

//表达式2
c + --c;

同上，操作符的优先级只能决定⾃减 -- 的运算在 + 的运算的前⾯，但是我们并没有办法得知， + 操作符的左操作数的获取在右操作数之前还是之后求值，所以结果是不可预测的 ，是有歧义的。（两个变量是相同的，右边的变量计算后可能会影响到左边，所以也要尽量拆开写）

表达式3：

//表达式3
int main()
{
 int i = 10;
 i = i-- - --i * ( i = -3 ) * i++ + ++i;
 printf("i = %d\n", i);
 return 0;
}

该表达式出自书籍《C和指针》，作者在不变编译器中的测试结果是不一样的！！

因此我们应该避开写这种复杂而又难以理解的代码！！

表达式4：

int fun()
{
 static int count = 1;
 return ++count;
}
int main()
{
 int answer;
 answer = fun() - fun() * fun();
 printf( "%d\n", answer);//输出多少？
 return 0;
}

这个代码有没有实际的问题？有问题！

虽然在⼤多数的编译器上求得结果都是相同的。

但是上述代码 answer = fun() - fun() * fun(); 中我们只能通过操作符的优先级得知：先算乘法，再算减法。

函数的调⽤先后顺序⽆法通过操作符的优先级确定。

所以上述代码的结果可能是2-3*4=-10，也可能是4-2*3=-2

表达式5：

//表达式5
#include <stdio.h>
int main()
{
 int i = 1;
 int ret = (++i) + (++i) + (++i);
 printf("%d\n", ret);
 printf("%d\n", i);
 return 0;
}

在vs2022上，运行结果是4 12

在gcc编译器上，运行结果是4 10

这个和表达式1的情况是一样的，因为我们只能确定相邻操作符的优先级，即++优先级高于+，但是我们无法确定第1个+和第3个++的优先级谁高。

在vs2022中，计算顺序是这样的：

++i
++i
++i//i变成4了
ret=4+4+4=12

在gcc中，计算顺序是这样的：

++i
++i//此时i=3
先把前两个加在一起：3+3=6
第三个++i//此时i=4
ret=6+4=10

所以我们要尽量避开这些有歧义的代码，因为在不同编译器底下可能是存在差异的，尽量不要写这种复杂代码，要尽量拆开写！！

总结：

即使有了操作符的优先级和结合性，我们写出的表达式依然有可能不能通过操作符的属性确定唯⼀的计算路径，那这个表达式就是存在潜在⻛险的（不同的编译器可能存在差异），建议不要写出特别负责的表达式。必要性可以拆开来写，或者加上括号，来明确计算顺序！！！