C语言 ─── 操作符详解

目录

[1. 算术操作符](#1. 算术操作符)

[2. 移位操作符](#2. 移位操作符)

[2.1 左移操作符](#2.1 左移操作符)

[2.2 右移操作符](#2.2 右移操作符)

[3. 位操作符](#3. 位操作符)

[4. 复合赋值符](#4. 复合赋值符)

[5. 单目操作符](#5. 单目操作符)

[6. 逗号表达式](#6. 逗号表达式)

[7. 隐式类型转换](#7. 隐式类型转换)

[7.1 整型提升的意义:](#7.1 整型提升的意义:)

[7.2 如何进行整体提升呢?](#7.2 如何进行整体提升呢?)

[8. 算术转换](#8. 算术转换)

★★★数组名



**1.**算术操作符

cpp 复制代码
 +    -   *   /   %
  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。

2. 移位操作符

cpp 复制代码
<< 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。

2.1****左移操作符

移位规则:
左边抛弃、右边补 0

2.2****右移操作符

移位规则:
首先右移运算分两种:

  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

    警告⚠ :
    对于移位运算符,不要移动负数位,这个是标准未定义的。
    例如:
cpp 复制代码
int num = 10;
num>>-1;//error

3. 位操作符

位操作符有:

cpp 复制代码
& //按位与
| //按位或
^ //按位异或
注:他们的操作数必须是整数。

练习:
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。

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
int main()
{
     int num = -1;
     int i = 0;
     int count = 0;//计数
     for(i=0; i<32; i++)
     {
         if( num & (1 << i) )
         count++; 
     }
     printf("二进制中1的个数 = %d\n",count);
     return 0;
}
//思考还能不能更加优化,这里必须循环32次的。

#include <stdio.h>
int main()
{
     int num = -1;
     int i = 0;
     int count = 0;//计数
     while(num)
     {
         count++;
        //n=n&(n-1)执行一次可以把n的二进制最右面的1去掉一个
         num = num&(num-1);
     }
     printf("二进制中1的个数 = %d\n",count);
     return 0;
}
//这种方式是不是很好?达到了优化的效果,但是难以想到。

判断一个数是否为2的次方

cpp 复制代码
int main()
{
	int n;
	scanf("%d", &n);
	if ((n & (n - 1)) == 0)
	{
		printf("Yes ");
	}
	else
	{
		printf("No ");
	}
}

4. 复合赋值符

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

5. 单目操作符

! 逻辑反操作

  • 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
    笔试题:
cpp 复制代码
#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\n b = %d\n c = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
    return 0;
}
//程序输出的结果是什么?

答案:1 2 3 4

1 3 3 5

6. 逗号表达式

cpp 复制代码
exp1, exp2,exp3,exp4,...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。

7. 隐式类型转换

C的整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。
为了获得这个精度,表达式中的字符和短整型操作数 在使用之前被转换为普通整型,这种转换称为 整型 提升 。

7.1 整型提升的意义:

表达式的整型运算要在CPU 的相应运算器件内执行, CPU 内整型运算器 (ALU) 的操作数的 字节长度一般就是int的字节长度 ,同时也是 CPU 的通用寄存器的长度。
因此,即使两个char 类型的相加,在 CPU 执行时实际上也要先转换为 CPU 内整型操作数的标准长度。
通用CPU ( general-purpose CPU )是难以直接实现两个 8 比特字节直接相加运算(虽然机器指令中可能有这种字节相加指令)。所以, 表达式中各种长度可能小于int长度的整型值 ,都必须先转换为int 或 unsigned int ,然后才能送入 CPU 去执行运算。

cpp 复制代码
//实例1
char a,b,c;
...
a = b + c;

b和 c 的值被提升为普通整型,然后再执行加法运算。
加法运算完成之后,结果将被截断,然后再存储于a中。

7.2 如何进行整体提升呢?

整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

cpp 复制代码
//负数的整形提升
char c1 = -1;
变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位:
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为1
提升之后的结果是:
11111111111111111111111111111111
//正数的整形提升
char c2 = 1;
变量c2的二进制位(补码)中只有8个比特位:
00000001
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候,高位补充符号位,即为0
提升之后的结果是:
00000000000000000000000000000001
//无符号整形提升,高位补0

整形提升的例子 :

cpp 复制代码
//实例1
int main()
{
     char a = 0xb6;
     short b = 0xb600;
     int c = 0xb6000000;
     if(a==0xb6)
     printf("a");
     if(b==0xb600)
     printf("b");
     if(c==0xb6000000)
     printf("c");
     return 0;
}

实例1 中的 a,b 要进行整形提升 , 但是 c 不需要整形提升
a,b 整形提升之后 , 变成了负数 , 所以表达式 a==0xb6 , b==0xb600 的结果是假 , 但是 c 不发生整形提升 , 则表达式 c==0xb6000000 的结果是真 .
所程序输出的结果是:
c

cpp 复制代码
//实例2
int main()
{
 char c = 1;
 printf("%u\n", sizeof(c));
 printf("%u\n", sizeof(+c));
 printf("%u\n", sizeof(-c));
 return 0;
}

实例2 中的 , c只要参与表达式运算,就会发生整形提升 , 表达式 +c , 就会发生提升 , 所以 sizeof(+c) 是 4 个字节.
表达式 - c 也会发生整形提升 , 所以 sizeof( - c) 是 4 个字节 , 但是 sizeof(c) , 就是 1 个字节 .

8. 算术转换

如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型,那么除非其中一个操作数的转换为另一个操作数的类型,否则操作就无法进行。
下面的层次体系称为寻常算术转换。

cpp 复制代码
long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低,那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。
警告:
但是算术转换要合理,要不然会有一些潜在的问题。

cpp 复制代码
float f = 3.14;
int num = f;//隐式转换,会有精度丢失

整形提升是针对小于int的值进行运算时需要整形提升,

算数转换最低也是int

★★★数组名

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