c语言自学教程——操作符(前篇)

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目前在不断更新《c语言自学教程》
未来会讲到《数据结构算法》,《C++语言》,《Linux系统编程》,《Linux网络编程》,《MySQL数据库》等。
期待系统学习编程的小伙伴可以关注我,不错过!

1. 操作符分类:

算术操作符
移位操作符
位操作符
赋值操作符
单目操作符
关系操作符
逻辑操作符
条件操作符
逗号表达式
下标引用、函数调用和结构成员

2. 算术操作符

+ - * / %
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。
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。
% 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。

3. 移位操作符

<< 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

3.1 左移操作符

移位规则:
左边抛弃、右边补0

3.2 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:
int num = 10;
num>>-1;//error

4. 位操作符

位操作符有:
& //按位与
| //按位或
^ //按位异或
注:他们的操作数必须是整数。

一道变态的面试题:
不能创建临时变量(第三个变量),实现两个数的交换。

#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
printf("a = %d b = %d\n", a, b);
return 0;
}

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。

//方法1
#include <stdio.h>
int main()
{
	int num = 10;int count= 0;//计数
	while(num)
	{
		if(num%2 == 1)
		count++;
		num = num/2;//如果num=-1的话,就会出问题
	}
	printf("二进制中1的个数 = %d\n", count);
	return 0;
}
//思考这样的实现方式有没有问题?

//方法2:
#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。

//方法3:
#include <stdio.h>
int main()
{
	int num = -1;
	int i = 0;
	int count = 0;//计数
	while(num)
	{
		count++;
		num = num&(num-1);//每进行一次少一个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。

5. 赋值操作符

赋值操作符是一个很棒的操作符,他可以让你得到一个你之前不满意值。也就是你可以给自己重新赋值。
赋值操作符可以连续使用,比如:

int a = 10;
int x = 0;
int y = 20;
a = x = y+1;//连续赋值

这样的代码感觉怎么样?
那同样的语义,你看看:

x = y+1;
a = x;

这样的写法是不是更加清晰爽朗而且易于调试。
复合赋值符
+=
-=
*=
/=
%=
>>=
<<=
&=
|=
^=
这些运算符都可以写成复合的效果。
比如:

int x = 10;
x = x+10;
x += 10;//复合赋值
//其他运算符一样的道理。这样写更加简洁

6. 单目操作符

6.1 单目操作符介绍

! 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

6.2 ++和--运算符

//前置++和--
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int x = ++a;
	//先对a进行自增,然后对使用a,也就是表达式的值是a自增之后的值。x为11。
	int y = --a;
	//先对a进行自减,然后对使用a,也就是表达式的值是a自减之后的值。y为10;
	return 0;
}
//后置++和--
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int x = a++;
	//先对a先使用,再增加,这样x的值是10;之后a变成11;
	int y = a--;
	//先对a先使用,再自减,这样y的值是11;之后a变成10;
	return 0;
}

7. 关系操作符

11.关系操作符
>
>=
<
<=
!= 用于测试“不相等”
== 用于测试“相等”
这些关系运算符比较简单,没什么可讲的,但是我们要注意一些运算符使用时候的陷阱。
警告:
在编程的过程中== 和=不小心写错,导致的错误

8. 逻辑操作符

逻辑操作符有哪些:
&& 逻辑与
|| 逻辑或

区分逻辑与和按位与
区分逻辑或和按位或

1&2----->0
1&&2---->1

1|2----->3
1||2---->1

逻辑与和或的特点:

#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?

i = a++ && ++b && d++;
image.png
i = a++||++b||d++;
image.png

由此可见,&&只要从左至右算到一个表达式为0则跳过之后的运算,||只要从左至右算到一个表达式为1则跳过之后的运算

本文初步讲解了部分操作符,剩下的在后篇中会讲到。