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运算符
基本运算符
- 加法运算符：+
- 减法运算符：-
- 乘法运算符：*
- 除法运算符：/
- 赋值运算符：=
加减乘不做阐述，对应的就是数学中的运算
下面介绍除法运算和取模运算
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 19;
int b = 3;
printf("除法运算结果%d\n取模运算结果%d", a / b, a % b);
// 除法运算结果6 (除法表示整除部分)
// 取模运算结果1 (取模表示余数部分)
}
运算符优先级
在数学中，加减运算的优先级是没有乘除运算优先级高的，所以我们需要先计算那些乘除法，最后再来进行加减法的计算，而C语言中也是这样，运算符之间存在优先级概念。我们在数学中，如果需要优先计算加减法再计算乘除法，那么就需要使用括号来提升加减法的优先级，C语言也可以：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 20, b = 10;
printf("%d", (a + a) * b); //优先计算 a + a 的结果，再乘以 b
}
如果遇到多重数学运算的，例如[1 - (3 + 4)] x (-2 ÷ 1)，那么在c语言中可以用如下方法实现
#include <stdio.h>
int main() {
printf("%d", (1 - (3 + 4)) * (-2 / 1)); //其实写法基本差不多，只需要一律使用小括号即可
}
总结一下优先级：() > + - (做符号表示，比如-9) > * / % > + - (做加减运算) > =
自增自减运算符
int a = 10;
++a; //使用自增运算符，效果等价于 a = a + 1
并且它也是有结果的，除了做自增运算之外，它的结果是自增之后的值：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
//int b = a = a + 1; 等价于下方代码
int b = ++a;
printf("%d", b);
}
当然我们也可以将自增运算符写到后面，和写在前面的区别是，它是先返回当前变量的结果，再进行自增的，顺序是完全相反的：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
int b = a++; //写在后面和写在前面是有区别的
printf("a = %d, b = %d", a, b);
}
简单记忆：自增运算符
++在前，那么先自增再出结果；自增运算符++在后，那么先出结果再自增。
那要是现在我们想自增其他的数字呢？我们可以使用复合赋值运算符：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
int b = a += 5; // 得到的结果是在自增之后的
printf("a = %d", b);
}
复合赋值运算符不仅仅支持加法，还支持各种各样的运算：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
a %= 3;
printf("a = %d", a);
}
当然，除了自增操作之外，还有自减操作：
#include <stdio.h>
int main() {位运算符
int a = 10;
int b = 5 * --a; // 优先计算--a 再计算乘法
printf("b = %d", b); // b = 45
}
注意自增自减运算符和+、-做符号是的优先级一样，仅次于()运算符
位运算符
前面我们学习了乘法运算符*，当我们想要让一个变量的值变成2倍，只需要做一次乘法运算即可，但是我们现在可以利用位运算来快速进行计算：
int a = 10;
a = a << 1; //也可以写成复合形式 a <<= 1
得出的结果也是20，那么实际上<<是让所有的bit位进行左移操作。
- 10 = 00001010 现在所以bit位上的数据左移一位 00010100 = 20
我们在十进制中，做乘以10的操作：22乘以10那么就直接左移了一位变成220，而二进制也是一样的，如果让这些二进制数据左移的话，那么相当于在进行乘2的操作。位运算可以移动多位，也是很好理解的，比如：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 6;
a = a << 2; //让a左移2位，实际上就是 a * 2 * 2，a * 2的平方，由此得出 a<<n 的运算结果就是 a * 2的n次方
printf("a = %d", a);
}
当然能左移那肯定也可以右移：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 6;
a = a >> 1; //右移其实就是除以2的操作
printf("a = %d", a);
}
当然除了移动操作之外，我们也可以进行按位比较操作，先来看看按位与操作：
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 6, b = 4;
int c = a & b; //按位与操作
printf("c = %d", c);
}
按位与实际上也是根据每个bit位来进行计算的：
- 4 = 00000100
- 6 = 00000110
- 按位与实际上就是让两个数的每一位都进行比较，如果两个数对应的bit位都是1，那么结果的对应bit位上就是1，其他情况一律为0
- 所以计算结果为：00000100 = 4
除了按位与之外，还有按位或运算：
int a = 6, b = 4;
int c = a | b;
- 4 = 00000100
- 6 = 00000110
- 按位与实际上也是让两个数的每一位都进行比较，如果两个数对应bit位上其中一个是1，那么结果的对应bit位上就是1，其他情况为0。
- 所以计算结果为：00000110 = 6
还有异或和按位非（按位否定）：
int a = 6, b = 4;
int c = a ^ b; //^不是指数运算，表示按位异或运算，让两个数的每一位都进行比较，如果两个数对应bit位上不同时为1或是同时为0，那么结果就是1，否则结果就是0，所以这里的结果就是2
a = ~a; //按位否定针对某个数进行操作，它会将这个数的每一个bit位都置反，0变成1，1变成0
按位运算都是操作数据底层的二进制位来进行的。
逻辑运算符
逻辑运算符用于计算真和假
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
_Bool c = a < 0; //我们现在想要判断a的值是否小于0，我们可以直接使用小于符号进行判断，最后得到的结果只能是1或0
printf("c = %d", c);
}
#include <stdio.h>
int main() {
char c = 'D';
printf("c是否为大写字母：%d", c >= 'A'); //由于底层存储的就是ASCII码，这里可以比较ASCII码，也可以写成字符的形式
}
在C语言中，0一般都表示为假，而非0的所有值（包括正数和负数）都表示为真
现在我们的判断只能判断一个条件，也就是说只能判断c是否是大于等于'A'的，但是不能同时判断c的值是否是小于等于'Z'的，这时，我们就需要利用逻辑与和逻辑或来连接两个条件了：
#include <stdio.h>
int main() {
char c = 'D';
printf("c是否为大写字母：%d", c >= 'A' && c <= 'Z'); //使用&&表示逻辑与，逻辑与要求两边都是真，结果才是真
}
又比如现在我们希望判断c是否不是大写字母：
#include <stdio.h>
int main() {
char c = 'D';
printf("c是否不为大写字母：%d", c < 'A' || c > 'Z'); //使用||表示逻辑或，只要两边其中一个为真或是都为真，结果就是真
}
当然我们也可以判断c是否为某个字母：
#include <stdio.h>
int main() {
char c = 'D';
printf("c是否为字母A：%d", c == 'A'); //注意判断相等时使用==双等号
printf("c是否不为字母A：%d", c != 'A'); //判断不相等也可以使用
}
我们也可以对结果直接取反
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 20;
printf("i是否不小于20：%d", !(i < 20)); //使用!来对结果取反，注意!优先级很高，一定要括起来，不然会直接对i生效
}
!如果直接作用于某个变量或是常量，那么会直接按照上面的规则（0表示假，非0表示真）非0一律转换为0，0一律转换为1。
下面引入一个运算符：三目运算符，又称条件运算符。它是唯一有3个操作数的运算符，一般格式为条件 : 结果a : 结果b。在C语言中，结果a 和 结果b的类型必须一致。
对于a ? b: c，先计算条件a，然后进行判断。如果a的值为true，计算b的值，运算结果为b的值；否则，计算c的值，运算结果为c的值。
下面举个例子来看一下：
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 0;
char c = i > 10 ? 'A' : 'B'; //三目运算符格式为：expression ? 值1 : 值2，返回的结果会根据前面判断的结果来的
//这里是判断i是否大于10，如果大于那么c的值就是A，否则就是B
printf("%d", c);
}
流程控制
分支语句 - if
if语句的标准格式如下：
if(判断条件) {
执行的代码
}
当然如果只需要执行一行代码的话，可以省略花括号：
if(判断条件)
一行执行的代码 //注意这样只有后一行代码生效，其他的算作if之外的代码了
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 0;
if(i > 20) { //我们只希望i大于20的时候才执行下面的打印语句
printf("Hello World!");
}
printf("Hello World?"); //后面的代码在if之外，无论是否满足if条件，都跟后面的代码无关，所以这里的代码任何情况下都会执行
}
我们需要判断某个条件，当满足此条件时，执行某些代码，而不满足时，我们想要执行另一段代码，我们就可以结合else语句来实现：
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 0;
if(i > 20) {
printf("Hello World!"); //满足if条件才执行
} else {
printf("LBWNB"); //不满足if条件才执行
}
}
但多数情况下，会出现多个判断条件，我们需要使用else if来实现
#include <stdio.h>
int main() {
int score = 2;
if(score >= 90) {
printf("优秀");
} else if (score >= 70) {
printf("良好");
} else if (score >= 60){
printf("及格");
} else{
printf("不及格");
}
}
if这类的语句（包括我们下面还要介绍的三种）都是支持嵌套使用的，比如我们现在希望低于60分的同学需要补习，0-30分需要补Java，30-60分需要补C，这时我们就需要用到嵌套：
#include <stdio.h>
int main() {
int score = 2;
if(score < 60) { //先判断不及格
if(score > 30) { //在内层再嵌套一个if语句进行进一步的判断
printf("学习C++");
} else{
printf("学习Java");
}
}
}
分支语句 - switch
前面我们介绍了if语句，我们可以通过一个if语句进行条件判断，然后根据对应的条件，来执行不同的逻辑，当然除了这种方式之外，我们也可以使用switch语句来实现，它更适用于多分支的情况，格式如下：
switch (目标) { //我们需要传入一个目标，比如变量，或是计算表达式等
case 匹配值: //如果目标的值等于我们这里给定的匹配值，那么就执行case后面的代码
代码...
break; //代码执行结束后需要使用break来结束，否则会继续进行到下一个case继续执行代码
}
比如现在我们要根据学生的等级进行分班，学生有ABC三个等级：
#include <stdio.h>
int main() {
char c = 'A';
switch (c) { //这里目标就是变量c
case 'A': //分别指定ABC三个匹配值，并且执行不同的代码
printf("A级同学，成绩优秀");
break; //执行完之后一定记得break，否则会继续向下执行下一个case中的代码
case 'B':
printf("B级同学，成绩良好");
break;
case 'C':
printf("C级同学，无药可救");
break;
}
}
switch可以精准匹配某个值，但是它不能进行范围判断，比如我们要判断分数段，这时用switch就难以实现。
当然除了精准匹配之外，其他的情况我们可以用default来表示：
switch (目标) {
case: ...
default:
其他情况下执行的代码
}
比如：
#include <stdio.h>
int main() {
char c = 'A';
switch (c) {
case 'A':
printf("A级同学，成绩优秀");
break;
case 'B':
printf("B级同学，成绩良好");
break;
case 'C':
printf("C级同学，无药可救");
break;
default: //其他情况一律就是下面的代码了
printf("默默无闻的路人甲");
}
}
当然switch中可以继续嵌套其他的流程控制语句，比如if：
#include <stdio.h>
int main() {
char c = 'A';
switch (c) {
case 'A':
if(c == 'A') { //嵌套一个if语句(此举显得多余，仅作为演示)
printf("去尖子班！");
}
break;
case 'B':
printf("去平行班！");
break;
}
}
循环语句 - for
我们在某些时候，可能需要批量执行某些代码：
#include <stdio.h>
int main() {
printf("我想去的从来不是月球，而是有你的地方");
printf("我想去的从来不是月球，而是有你的地方");
printf("我想去的从来不是月球，而是有你的地方");
}
将一个同样的句子打印三遍，显得非常的多余，我们可以通过for循环来实现此操作，for循环的基本格式如下
for (表达式1;表达式2;表达式3) {
循环体
}
我们来介绍一下：
- 表达式1：在循环开始时仅执行一次。
- 表达式2：每次循环开始前会执行一次，要求为判断语句，用于判断是否可以结束循环，若结果为真，那么继续循环，否则结束循环。
- 表达式3：每次循环完成后会执行一次。
- 循环体：每次循环都会执行循环体里面的内容，直到循环结束。
一个标准的for循环语句写法如下：
//比如现在我们希望循环4次
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
//首先定义一个变量i用于控制循环结束
//表达式2在循环开始之前判断是否小于4
//表达式3每次循环结束都让i自增一次，这样当自增4次之后不再满足条件，循环就会结束，正好4次循环
}
#include <stdio.h>
int main() {
//比如现在我们希望循环4次
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
printf("%d, ", i);
}
}
这样，利用循环我们就可以批量执行各种操作了。
注意，如果表达式2我们什么都不写，那么会默认判定为真：
#include <stdio.h>
int main() {
for (int i = 0; ; ++i) { //表达式2不编写任何内容，默认为真，这样的话循环永远都不会结束
printf("%d, ", i);
}
}
所以，如果我们想要编写一个无限循环，其实什么都不用写就行了：
#include <stdio.h>
int main() {
for (;;) { //什么都不写直接无限循环，但是注意，两个分号还是要写的
printf("Hello World!\n"); //这里用到了\n表示换行
}
}
当然，我们也可以在循环过程中提前终止或是加速循环的进行，这里我们需要认识两个新的关键字：break,continue
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
if(i == 5) break; //比如现在我们希望在满足某个条件下提前终止循环，可以使用break关键字来跳出循环
printf("%d", i);
}
可以看到，当满足条件时，会直接通过break跳出循环，循环不再继续下去，直接结束掉。
我们也可以加速循环：
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
if(i == 5) continue; //使用continue关键字会加速循环，无论后面有没有未执行完的代码，都会直接开启下一轮循环
printf("%d", i);
}
虽然使用break和continue关键字能够更方便的控制循环，但是注意在多重循环嵌套下，它只对离它最近的循环生效：
for (int i = 1; i < 4; ++i) {
for (int j = 1; j < 4; ++j) {
if(i == j) continue; //当i == j时加速循环
printf("%d, %d\n", i, j);
}
}
可以看到，continue仅仅加速的是内层循环，而对外层循环没有任何效果，同样的，break也只会终结离它最近的：
for (int i = 1; i < 4; ++i) {
for (int j = 1; j < 4; ++j) {
if(i == j) break; //当i == j时终止循环
printf("%d, %d\n", i, j);
}
}
循环语句 - while
前面我们介绍了for循环语句，我们接着来看第二种while循环，for循环要求我们填写三个表达式，而while相当于是一个简化版本，它只需要我们填写循环的维持条件即可，比如：
#include <stdio.h>
int main() {
while (1) { //每次循环开始之前都会判断括号内的内容是否为真，如果是就继续循环
printf("Hello World!\n"); //这里会无限循环
}
}
相比for循环，while循环更多的用在不明确具体的结束时机的情况下，而for循环更多用于明确知道循环的情况，比如我们现在明确要进行循环10次，此时用for循环会更加合适一些，又比如我们现在只知道当i大于10时需要结束循环，但是i在循环多少次之后才不满足循环条件我们并不知道，此时使用while就比较合适了。
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 100; //比如现在我们想看看i不断除以2得到的结果会是什么，但是循环次数我们并不明确
while (i > 0) { //现在唯一知道的是循环条件，只要大于0那么就可以继续除
printf("%d, ", i);
i /= 2; //每次循环都除以2
}
}
while也支持使用break和continue来进行循环的控制：
int i = 100;
while (i > 0) {
if(i < 30) break;
printf("%d, ", i);
i /= 2;
}
我们可以反转循环判断的位置，可以先执行循环内容，然后再做循环条件判断，这里要用到do-while语句：
#include <stdio.h>
int main() {
do { //无论满不满足循环条件，先执行循环体里面的内容
printf("Hello World!");
} while (0); //再做判断，如果判断成功，开启下一轮循环，否则结束
}
实战：寻找水仙花数
“水仙花数（Narcissistic number）也被称为超完全数字不变数（pluperfect digital invariant, PPDI）、自恋数、自幂数、阿姆斯壮数或阿姆斯特朗数（Armstrong number），水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身。 例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153。”
实现打印1000以内的水仙花数。
#include <stdio.h>
int main() {
// 1000以内的水仙花数
for (int i = 100; i < 1000; ++i) {
int a = i % 10, b = i / 10 % 10, c = i / 10 / 10;
if (a * a * a + b * b * b + c * c * c == i) {
printf("1000以内的水仙花数为%d\n", i);
}
}
}
实战：打印九九乘法表
#include <stdio.h>
int main() {
// 99 乘法表
for (int i = 1; i <= 9; ++i) {
for (int j = 1; j <= i; ++j) {
printf("%d * %d = %d\t", i, j, i * j);
}
printf("\n");
}
}
实战：斐波那契数列（一）
斐波那契数列指的是这样一个数列：**1、1、2、3、5、8、13、21、34、……*在数学上，斐波那契数列以如下被以递推的方法定义：F(0)=0，F(1)=1, F(n)=F(n - 1)+F(n - 2)（n ≥ 2，n ∈ N）
斐波那契数列：1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89...，实际上从第三个数开始，每个数字的值都是前两个数字的和。
#include <stdio.h>
int main() {
// 斐波那契数列
int target = 20, result;
int a = 1, b = 1, c;
for (int i = 2; i < target; ++i) {
c = a + b;
a = b;
b = c;
}
result = c;
printf("%d", result);
}
