一: 操作符的分类
• 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: ? :
• 逗号表达式: ,
• 下标引⽤: [] &= 、 |= 、 ^=
• 函数调⽤: ()
• 结构成员访问: . 、 ->
二: ⼆进制和进制转换
其实我们经常能听到 2 进制、 8 进制、 10 进制、 16 进制 这样的讲法,那是什么意思呢?
其实2进制、8进制、10进制、16进制是数值的不同表⽰形式⽽已。
⽐如:数值15的各种进制的表⽰形式:
15 的 2 进制: 1111
15 的 8 进制: 17
15 的 10 进制: 15
15 的 16 进制: F
注意:
16 进制的数值之前写: 0x
8 进制的数值之前写 : 0
我们重点介绍⼀下⼆进制:
⾸先我们还是得从10进制讲起,其实10进制是我们⽣活中经常使⽤的,我们已经形成了很多常识:
• 10进制中满10进1
• 10进制的数字每⼀位都是0~9的数字组成
其实⼆进制也是⼀样的
• 2进制中满2进1
• 2进制的数字每⼀位都是0~1的数字组成
那么 1101 就是⼆进制的数字了,换成十进制就是13
2进制转10进制
其实10进制的123表⽰的值是⼀百⼆⼗三,为什么是这个值呢?其实10进制的每⼀位是有权重的,10 进制的数字从右向左是个位、⼗位、百位....,分别每⼀位的权重是 10 ,10 ,10 ......
如下图:

2进制和10进制是类似的,只不过2进制的每⼀位的权重,从右向左是: 2 ,2 ,2 ...
如果是2进制的1101,该怎么理解呢?

10进制转2进制数字

2进制转8进制
8进制的数字每⼀位是0~7的,0~7的数字,各⾃写成2进制,最多有3个2进制位就⾜够了,⽐如7的⼆ 进制是111,所以在2进制转8进制数的时候,从2进制序列中右边低位开始向左每3个2进制位会换算⼀ 个8进制位,剩余不够3个2进制位的直接换算
如:2进制的01101011,换成8进制:0153,0开头的数字,会被当做8进制

2进制转16进制
16进制的数字每⼀位是0~9,a~f的,0~9,a~f的数字,各⾃写成2进制,最多有4个2进制位就⾜够了, ⽐如f的⼆进制是1111,所以在2进制转16进制数的时候,从2进制序列中右边低位开始向左每4个2进 制位会换算⼀个16进制位,剩余不够4个⼆进制位的直接换算
如:2进制的01101011,换成16进制:0x6b,16进制表⽰的时候前⾯加0x

三:原码、反码、补码
整数的2进制表⽰⽅法有三种,即原码、反码和补码
有符号整数的三种表⽰⽅法均有符号位和数值位两部分,2进制序列中,最⾼位的1位是被当做符号 位,剩余的都是数值位
符号位都是⽤0表⽰"正",⽤1表⽰"负"
正整数的原、反、补码都相同。
负整数的三种表⽰⽅法各不相同。
原码:直接将数值按照正负数的形式翻译成⼆进制得到的就是原码。
反码:将原码的符号位不变,其他位依次按位取反就可以得到反码。
补码:反码+1就得到补码。
补码得到原码也是可以使⽤:取反,+1的操作。、
代码如下:
注意:int整型是4个字节,又因为1个字节等于8个bit,所以这里是32个bit,因此这里有32位数
cpp
int main()
{
int a = -10;//-10是存放a中的,a是整型变量,是4个字节,32个bit位 -10的二进制是1010
-10的原码、反码、补码
10000000000000000000000000001010 -- 原码
11111111111111111111111111110101 -- 反码
11111111111111111111111111111110 -- 补码
int b = 10;//整数的原码、反码、补码是一样的
10的原码、反码、补码
00000000000000000000000000001010 -- 原码
00000000000000000000000000001010 -- 反码
00000000000000000000000000001010 -- 补码
上面数字的最高位表示符号位,1是负 0是正
return 0;
}
对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。
为什么呢?
在计算机系统中,数值⼀律⽤补码来表⽰和存储。原因在于,使⽤补码,可以将符号位和数值域统⼀ 处理;同时,加法和减法也可以统⼀处理(CPU只有加法器)此外,补码与原码相互转换,其运算 过程是相同的,不需要额外的硬件电路。
四: 移位操作符
>> 右移操作符
<<左移操作符
注意: 移位操作符的操作数只能是整数。
左移操作符
移位规则:左边抛弃、右边补0
代码如下:
正数的情况
cpp
正数的情况
int main()
{
int a = 6;
int b = a << 1; //a向左移动一位,并将返回值存放在b里面 (不能移动负数位)
printf("%d\n", b);//输出12
printf("%d\n", a);//输出6
return 0;
}
输出结果:

计算原理:计算机是用补码来计算结果的
a=6
它的补码、反码、原码是一样的
0000000000000000000000000000000110 --原码、反码、补码 (32位bit)
向左移动一位,左边抛弃,右边补0
0000000000000000000000000000001100 --b的补码
又因为整数的三码是一样的,所以b的原码也是这个,所以1100是12的二进制表示,所以b输出的结果是12
负数的情况
代码如下:
cpp
int main()
{
int a = -6;
//10000000000000000000000000000110 --原码
//11111111111111111111111111111001 --反码
//11111111111111111111111111111010 --补码
// a向左移动一位
//11111111111111111111111111110100 --b的补码
//将b的补码转换为原码 即----> b的补码先取反再加1---->b的原码(即我们b的输出值)
//10000000000000000000000000001100 --b的原码 二进制1100符号为符号,所以转换为十进制为-12
int b = a << 1;
printf("%d\n", b);//输出-12
printf("%d\n", a);//输出-6
return 0;
}
输出结果:

计算原理:
10000000000000000000000000000110 --原码
11111111111111111111111111111001 --反码
11111111111111111111111111111010 --补码
a向左移动一位
11111111111111111111111111110100 --b的补码
将b的补码转换为原码 即----> b的补码先取反再加1---->b的原码(即我们b的输出值)
10000000000000000000000000001100 --b的原码 二进制1100符号为符号,所以转换为十进制为-12
图标如下;

右移操作符
移位规则:⾸先右移运算分两种:
-
逻辑右移:左边⽤0填充,右边丢弃
-
算术右移:左边⽤原该值的符号位填充,右边丢弃
-1的三个码
-1
10000000000000000000000000000001 --原码
11111111111111111111111111111110 --反码
11111111111111111111111111111111 --补码
代码如下:
cpp
int main()
{
int num = -1;
int b = num >> 1;
printf("%d\n", b);//输出-1
return 0;
}
输出结果:

图标如下:

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:
下面的写法是错误的
int num = 10;
num>>-1;
五:位操作符:&、|、^、~
位操作符有:
注意:位是指二进制位,下面符号的使用都是在二进制数的基础上面使用的,并且他们的操作数必须是整数。
& -----按位与
| -----按位或
^ -----按位异或
~ ------按位取反
代码如下:
&的使用 按(二进制)位与
cpp
&按(二进制)位与
int main()
{
int a = 3;
int b = -5;
int c = a & b;
printf("%d\n", c);//输出3
return 0;
}
输出结果:

计算原理:
计算原理:
00000000000000000000000000000011 --a(3)的补码、原码、反码
10000000000000000000000000000101 --b(-5)的原码
11111111111111111111111111111010 --b(-5)的反码
11111111111111111111111111111011 --b(-5)的补码
00000000000000000000000000000011 --a(3)的补码
11111111111111111111111111111011 --b(-5)的补码
00000000000000000000000000000011 --&之后的补码,又因为是整数,所以我们的原码也是这个,所以将0011的2进制换成10进制就是3
看上面两个补码得出的,&相当于是并且的意思,要同时满足才行
a第一个数是0
b第一个数是1
0和1不一样,所以&之后还是0
1和1一样,所以%之后就是1
| 的使用 按(二进制)位或
代码如下:
cpp
int main()
{
int a = 3;
int b = -5;
int c = a | b;
printf("%d\n", c);//输出-5
return 0;
}
输出结果:

计算原理:
计算原理:
00000000000000000000000000000011 --a(3)的补码、原码、反码
10000000000000000000000000000101 --b(-5)的原码
11111111111111111111111111111010 --b(-5)的反码
11111111111111111111111111111011 --b(-5)的补码
00000000000000000000000000000011 --a(3)的补码
11111111111111111111111111111011 --b(-5)的补码
11111111111111111111111111111011 -- | 之后的补码,由于第一个数是1,所以是负号,此时我们要将补码换成原码
将补码换成原码---------先取反再加1(开头的数字不用)
10000000000000000000000000000101 -- | 之后的原码 ,二进制0101换成十进制是5,前面是1所以是-5
^ 的使用 按(二进制)位异或
代码如下:
注意:异或:相同位为0,相异位为1
cpp
int main()
{
int a = 3;
int b = -5;
int c = a ^ b;
printf("%d\n", c);//输出-8
return 0;
}
输出结果:

计算原理:
00000000000000000000000000000011 --a(3)的补码、原码、反码
10000000000000000000000000000101 --b( - 5)的原码
11111111111111111111111111111010 --b( - 5)的反码
11111111111111111111111111111011 --b( - 5)的补码
00000000000000000000000000000011 --a(3)的补码
11111111111111111111111111111011 --b( - 5)的补码
11111111111111111111111111111000 -- ^ 之后的补码
将补码换成原码---------先取反再加1(开头的数字不用)
10000000000000000000000000001000 -- ^ 之后的原码
~ 的使用 按(二进制)位取反(包括开头的符号位)
代码如下:
cpp
int main()
{
int a = 0;
int b = ~a;
printf("%d\n", b);//输出-1
return 0;
}
输出结果:

计算原理:
原理: 00000000000000000000000000000000 --a的原码、反码、补码
11111111111111111111111111111111 -- ~ 之后的补码
取反加1变成原码
10000000000000000000000000000001 -- ~ 之后的原码
练习:
问题:不能创建临时变量(第三个变量),实现两个整数的交换
代码如下:
cpp
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
printf("交换前:a = %d b = %d \n", a, b);
a = a ^ b;
b = a ^ b;// b=a
a = a ^ b;// a=b
printf("交换后:a = %d b = %d \n", a, b);
return 0;
}
输出结果:

练习:
问题:求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数(说白了,就是算出你的补码有多少个1)
代码如下:
下面的代码输入值不能使用负数,会出问题的
cpp
int main()
{
unsigned int n = 0; //如果在前面加unsigned(无符号),那么就可以是负数)
scanf("%d", &n);//输入-1
int count = 0;
while (n)//输进1
{
if (n % 2 == 1)
{
count++;
}
n /= 2;
}
printf("%d\n", count);
return 0;
}
输入13的结果:

使用 & 来解决上面的问题,此时我们可以输入负数的值了
代码如下:
cpp
int main()
{
int n = 0;
int count = 0;
scanf("%d", &n);
int i = 0;
for (i = 0; i < 32; i++)
{
if ( ( (n >> i) & 1) == 1) 位运算法
{
count++;
}
}
printf("%d\n", count);
return 0;
}
输入-1的结果

还有一个方法:(就是一个公式)
代码如下:
cpp
int main()
{
int n = 0;
int count = 0;
scanf("%d", &n);
while (n)
{
n = n & (n - 1);//一个公式
count++;
}
printf("%d\n", count);
return 0;
}
练习:
问题:二进制位 置0 或者 置1
比如 将13二进制序列的第5位修改为1,然后改为0
cpp
int main()
{
int n = 13;
n |= (1 << 4);//将第5位改成1
printf("%d\n", n);
n &= ~(1 << 4);//将第5位改成0
printf("%d\n", n);
return 0;
}
输出结果:

六: 单⽬操作符
单⽬操作符有这些:
!、 ++ 、-- 、 & 、 * 、 + 、 、 ~ 、 sizeof 、 ( 类型 )
单⽬操作符的特点是只有⼀个操作数,在单⽬操作符中只有&和*没有介绍,这2个操作符,我们放在 学习指针的时候学习