C语言中的运算符

一,算数运算符

基本算术运算符：

加法（+）：用于两个数相加。例如 int a = 3 + 5;，结果 a 的值为 8。

减法（-）：两个数相减。如 int b = 7 - 4;，b 的值为 3。

乘法（*）：两数相乘。int c = 2 * 6;，c 为 12。

除法（/）：整数除法会截断结果的小数部分。例如 int d = 10 / 3;，d 的值为 3。

取余（%）：也叫模运算，用于计算两个整数相除的余数。例如 int e = 10 % 3;，e 的值为 1。

运行结果:

自增和自减运算符：

自增（++）：使变量的值增加 1。分为前置和后置两种形式。前置自增（如 ++a）先将变量的值加 1，然后再使用变量的值；后置自增（如 a++）先使用变量的值，然后再将变量的值加 1。自减（--）：使变量的值减少 1，也有前置和后置两种形式。

运行结果:

二,关系运算符

一、等于运算符（==）

1. 作用：判断两个值是否相等。

   • 例如：if (a == b)，如果变量 a 的值等于变量 b 的值，那么这个条件判断为真。
   • 不仅可以用于基本数据类型（如整数、浮点数、字符等）的比较，也可以用于指针的比较（判断两个指针是否指向同一个地址）。

2. 注意事项：

   • 与赋值运算符（=）容易混淆。赋值运算符是将一个值赋给一个变量，而等于运算符是判断两个值是否相等。例如，if (a = 5)是错误的用法，应该是if (a == 5)。

二、不等于运算符（!=）

1. 作用：判断两个值是否不相等。

   • 例如：if (a!= b)，如果变量 a 的值不等于变量 b 的值，那么这个条件判断为真。
   • 同样可以用于各种数据类型和指针的比较。

2. 注意事项：与等于运算符相对应，在使用时要注意逻辑的正确性。

三、大于运算符（>）

1. 作用：判断左边的值是否大于右边的值。

   • 例如：if (a > b)，如果变量 a 的值大于变量 b 的值，那么这个条件判断为真。
   • 适用于数值类型的比较，对于字符类型，实际上是比较其对应的 ASCII 码值。

2. 注意事项：只能用于可比较大小的数据类型，对于没有大小关系的数据类型（如结构体，除非自定义了比较函数）不能使用。

四、小于运算符（<）

1. 作用：判断左边的值是否小于右边的值。

   • 例如：if (a < b)，如果变量 a 的值小于变量 b 的值，那么这个条件判断为真。
   • 与大于运算符类似，适用于数值类型和字符类型的比较。

2. 注意事项：同样要注意数据类型的适用性。

五、大于等于运算符（>=）

1. 作用：判断左边的值是否大于或等于右边的值。

   • 例如：if (a >= b)，如果变量 a 的值大于或等于变量 b 的值，那么这个条件判断为真。
   • 在需要判断一个值是否在某个范围之上（包括边界值）时非常有用。

2. 注意事项：确保比较的逻辑符合预期。

六、小于等于运算符（<=）

1. 作用：判断左边的值是否小于或等于右边的值。

   • 例如：if (a <= b)，如果变量 a 的值小于或等于变量 b 的值，那么这个条件判断为真。
   • 常用于判断一个值是否在某个范围之下（包括边界值）。

2. 注意事项：与其他关系运算符一样，注意数据类型和逻辑的正确性。

关系运算符通常在条件判断语句（如 if 语句、while 循环等）中使用，以控制程序的流程根据不同的比较结果执行不同的代码分支。

运行结果:

三,逻辑运算符

一、逻辑与运算符（&&）

1. 作用：

   • 当且仅当两个条件都为真时，整个表达式的结果才为真。如果其中任何一个条件为假，那么整个表达式的结果为假。
   • 例如：if (a > 0 && b < 10)，只有当变量 a 的值大于 0 并且变量 b 的值小于 10 时，这个条件判断才为真。

2. 短路特性：

   • 如果第一个条件为假，那么就不会再去判断第二个条件，因为无论第二个条件的结果如何，整个表达式的结果都已经确定为假。
   • 例如：if ((a == NULL) && (a->value == 5))，如果 a 是一个指针且为 NULL，那么就不会去判断 a->value == 5 这个条件，因为此时整个表达式已经确定为假，避免了因访问 NULL 指针而导致的错误。

二、逻辑或运算符（||）

1. 作用：

   • 只要两个条件中有一个为真，整个表达式的结果就为真。只有当两个条件都为假时，整个表达式的结果才为假。
   • 例如：if (a == 5 || b == 8)，如果变量 a 的值等于 5 或者变量 b 的值等于 8，那么这个条件判断就为真。

2. 短路特性：

   • 如果第一个条件为真，那么就不会再去判断第二个条件，因为无论第二个条件的结果如何，整个表达式的结果都已经确定为真。
   • 例如：if ((a!= NULL) || (b = allocateMemory()))，如果 a 不是 NULL，那么就不会去调用 allocateMemory() 函数来判断第二个条件，因为此时整个表达式已经确定为真，避免了不必要的函数调用。

三、逻辑非运算符（!）

1. 作用：

   • 对一个条件取反。如果条件为真，那么 ! 操作后结果为假；如果条件为假，那么 ! 操作后结果为真。
   • 例如：if (!(a > b))，如果变量 a 的值不大于变量 b 的值，那么这个条件判断为真。

2. 注意事项：

   • 逻辑非运算符是一元运算符，只作用于一个条件表达式。
   • 在使用时要注意逻辑的正确性，避免因取反而导致的意外结果。

逻辑运算符在 C 语言中广泛用于条件判断和控制程序的流程，通过组合多个条件可以实现复杂的逻辑判断。

运行结果:

四,位运算符

在 C 语言中，位运算符用于对二进制位进行操作。所以进行比较的时候是把我们常见的十进制数字转换为二进制数字,和其他语言不太一样,例如java语言的位运算符,有的也只是逻辑运算符的功能.

一、按位与运算符（&）

1. 作用：

   • 对应位都为 1 时结果为 1，否则为 0。
   • 例如，假设 a = 5（二进制为 0101），b = 3（二进制为 0011），那么 a & b 的结果为 1（二进制为 0001）。

2. 应用场景：

   • 可以用于提取某些特定的位。比如要判断一个整数的最低位是否为 0，可以将这个整数与 1（二进制为 0001）进行按位与操作，如果结果为 0，则最低位为 0。
   • 用于清除某些特定的位。将一个数与一个所有要清除的位为 0 的数进行按位与操作，就可以将这些位清为 0。

二、按位或运算符（|）

1. 作用：

   • 对应位只要有一个为 1 时结果为 1。
   • 例如，对于上面的 a = 5 和 b = 3，a | b 的结果为 7（二进制为 0111）。

2. 应用场景：

   • 设置某些特定的位。将一个数与一个所有要设置的位为 1 的数进行按位或操作，就可以将这些位设置为 1。
   • 合并两个标志或状态。如果不同的位代表不同的状态，可以使用按位或操作来合并两个状态。

三、按位异或运算符（^）

1. 作用：

   • 对应位不同时结果为 1。
   • 例如，a = 5 和 b = 3，a ^ b 的结果为 6（二进制为 0110）。

2. 应用场景：

   • 交换两个变量的值而不使用临时变量。例如，a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b;，通过三次异或操作可以实现 a 和 b 的值交换。
   • 加密和解密。在一些简单的加密算法中，可以使用异或操作对数据进行加密，然后再用相同的密钥进行异或操作来解密。

四、左移运算符（<<）

1. 作用：

   • 将一个数的二进制位向左移动指定的位数。左边移出的位被丢弃，右边补 0。
   • 例如，a = 5，a << 2 的结果为 20（二进制为 10100）。

2. 应用场景：

   • 快速实现乘以 2 的幂次方的操作。将一个数左移 n 位，相当于乘以 2 的 n 次方。
   • 在某些位操作场景中，用于调整位的位置。

五、右移运算符（>>）

1. 作用：

   • 将一个数的二进制位向右移动指定的位数。如果是无符号数，左边补 0；如果是有符号数，根据符号位进行填充（正数补 0，负数补 1）。
   • 例如，a = -5（二进制为 11111111111111111111111111111011），a >> 2 的结果为 -2（二进制为 11111111111111111111111111111110）。

2. 应用场景：

   • 快速实现除以 2 的幂次方的操作。将一个数右移 n 位，相当于除以 2 的 n 次方。
   • 在某些需要对二进制位进行调整的场景中使用。

运算结果:

运算结果:

五,赋值运算符

一、基本赋值运算符（=）

1. 作用：

   • 将右侧的值赋给左侧的变量。
   • 例如，int a = 5;，这里将整数 5 赋值给变量 a。

2. 注意事项：

   • 左侧必须是一个可修改的左值，通常是变量名、数组元素或指针所指向的内存位置等。
   • 赋值运算符的优先级相对较低，在复杂表达式中要注意使用括号来明确运算顺序。

二、复合赋值运算符

1. 加法赋值运算符（+=）：

   • 作用：先将左侧变量的值与右侧的值相加，然后将结果再赋给左侧变量。
   • 例如，int b = 3; b += 2;，相当于 b = b + 2;，执行后 b 的值为 5。

2. 减法赋值运算符（-=）：

   • 作用：先将左侧变量的值减去右侧的值，然后将结果再赋给左侧变量。
   • 例如，int c = 5; c -= 3;，相当于 c = c - 3;，执行后 c 的值为 2。

3. 乘法赋值运算符（*=）：

   • 作用：先将左侧变量的值与右侧的值相乘，然后将结果再赋给左侧变量。
   • 例如，int d = 4; d *= 3;，相当于 d = d * 3;，执行后 d 的值为 12。

4. 除法赋值运算符（/=）：

   • 作用：先将左侧变量的值除以右侧的值，然后将结果再赋给左侧变量。
   • 例如，int e = 10; e /= 2;，相当于 e = e / 2;，执行后 e 的值为 5。注意，如果右侧的值为 0，会导致运行时错误。

5. 取余赋值运算符（%=）：

   • 作用：先将左侧变量的值与右侧的值进行取余运算，然后将结果再赋给左侧变量。
   • 例如，int f = 11; f %= 4;，相当于 f = f % 4;，执行后 f 的值为 3。

复合赋值运算符的优点在于可以使代码更加简洁，并且在某些情况下可以提高程序的执行效率，因为编译器可能会对复合赋值运算符进行一些优化。

六,逗号运算符和三目运算符

1,逗号运算符

(1)、逗号运算符的作用

1. 连接多个表达式：

   • 逗号运算符可以将多个表达式依次连接起来，从左到右依次计算每个表达式的值。
   • 例如：int a = 1, b = 2, c = 3;，这里使用逗号运算符同时声明并初始化了三个变量。

2. 确定整个逗号表达式的值：

   • 逗号表达式的值是最后一个表达式的值。
   • 例如：int x; x = (a = 5, b = a + 2, c = b * 3);，这里先给 a 赋值为 5，然后 b 被赋值为 a + 2 即 7，接着 c 被赋值为 b * 3 即 21，最后整个逗号表达式的值为 21，所以 x 的值为 21。

(2)、逗号运算符的应用场景

1. 在 for 循环中：

   • 逗号运算符在 for 循环的初始化和更新部分经常被使用，可以同时初始化多个变量或进行多个变量的更新操作。
   • 例如：for (int i = 0, j = 10; i < j; i++, j--) { /* loop body */ }，这里在 for 循环的初始化部分同时初始化了两个变量 i 和 j，在更新部分同时对 i 进行自增和对 j 进行自减操作。

2. 函数参数列表中：

   • 在一些函数调用中，可以使用逗号运算符将多个参数连接起来传递给函数。
   • 例如：printf("%d, %d\n", a, (b = 5, b + 2));，这里先给 b 赋值为 5，然后计算 b + 2 的值为 7，最后将 a 的值和 7 依次传递给 printf 函数进行输出。

3. 复杂表达式中：

   • 在一些复杂的表达式中，可以使用逗号运算符来组织多个子表达式，使代码更加清晰。
   • 例如：int result = ((a > b)? a : b, (c > d)? c : d);，这里先根据条件判断选择 a 和 b 中的较大值，然后选择 c 和 d 中的较大值，最后整个逗号表达式的值是 c 和 d 中的较大值，所以 result 的值为 c 和 d 中的较大值。

实例:

2,三目运算符

(1)、三目运算符的形式和作用

1. 形式：

   • 表达式 1? 表达式 2 : 表达式 3。

2. 作用：

   • 首先计算表达式 1，如果表达式 1 的值为真（非零值），则整个三目运算符的结果为表达式 2 的值；如果表达式 1 的值为假（零值），则整个三目运算符的结果为表达式 3 的值。

   • 例如：int max = (a > b)? a : b;，如果变量 a 的值大于变量 b 的值，那么 max 的值为 a；否则，max 的值为 b。

(2)、三目运算符的应用场景

1. 简洁的条件赋值：

   • 当需要根据一个条件进行赋值操作时，三目运算符可以提供一种简洁的方式。
   • 例如：int flag = (condition)? 1 : 0;，如果 condition 为真，则 flag 被赋值为 1；否则，flag 被赋值为 0。

2. 在函数调用中：

   • 可以根据条件选择不同的函数参数进行函数调用。
   • 例如：printf("%s\n", (flag)? "True" : "False");，根据 flag 的值打印不同的字符串。

3. 在表达式中简化条件判断：

   • 在一些复杂的表达式中，可以使用三目运算符来简化条件判断。
   • 例如：int result = (a > b)? (a + c) : (b + c);，根据 a 和 b 的大小关系选择不同的表达式进行计算。

(3)、三目运算符的注意事项

1. 可读性：

   • 虽然三目运算符可以使代码更加简洁，但在某些情况下，过度使用可能会降低代码的可读性。如果条件和结果表达式非常复杂，使用 if-else 语句可能会使代码更易于理解。

2. 优先级：

   • 三目运算符的优先级较低，在复杂表达式中要注意使用括号来明确运算顺序，以避免出现意外的结果。

实例:

运行结果:

七,运算符的优先级

(这很关键)

|-----|--------------------------------------------------|------|
| 优先级 | 运算符 | 结合律 |
| 1 | 后缀运算符： [] () · -> ++ --(类型名称){列表} | 从左到右 |
| 2 | 一元运算符： ++ -- ! ~ + - * & sizeof_Alignof | 从右到左 |
| 3 | 类型转换运算符： (类型名称) | 从右到左 |
| 4 | 乘除法运算符： * / % | 从左到右 |
| 5 | 加减法运算符： + - | 从左到右 |
| 6 | 移位运算符： << >> | 从左到右 |
| 7 | 关系运算符： <<= >>= | 从左到右 |
| 8 | 相等运算符： == != | 从左到右 |
| 9 | 位运算符 AND： & | 从左到右 |
| 10 | 位运算符 XOR： ^ | 从左到右 |
| 11 | 位运算符 OR： | | 从左到右 |
| 12 | 逻辑运算符 AND： && | 从左到右 |
| 13 | 逻辑运算符 OR： || | 从左到右 |
| 14 | 条件运算符： ?: | 从右到左 |
| 15 | 赋值运算符： = += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= | 从右到左 |
| 16 | 逗号运算符：， | 从左到右 |

Tips:

<1>表中优先级最高的运算符中的最后一个（类型名称） {列表} 是 C99 新增加的。

<2>一些运算符记号在表中出现了两次。例如，自增运算符 ++ 和自减运算符 --，在作后缀运算符（如表]达式 x++）时，较其用作前缀运算符（如表达式 ++x）时，具有较高的优先级。

<3>+、 -、 * 和 & 运算符记号不但可以当作一元运算符（unary operator，只需要一个操作数），也可以当作二元运算符（binary operator，需要两个操作数）。例如， * 只有一个操作数的时候，就是间接运算符（indirection operator），而有两个操作数的时候，就是乘号。

简单速记： ！ > 算术运算 > 关系运算 > 逻辑运算 > 赋值运算

有个简单的小问题,思考一下:定义三个整数a,b,c，并从键盘进行赋值，然后进行排序。最终输出,a保存最小值， b保存其次， c保存最大值.

例如:

用户输入 a = 30,b = 20,c = 10.要求最终保存的结果为

a = 10,b = 20,c = 30