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C 运算符

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运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。C 语言内置了丰富的运算符,并提供了以下类型的运算符:

  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 逻辑运算符
  • 位运算符
  • 赋值运算符
  • 杂项运算符

本章将逐一介绍算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符和其他运算符。

算术运算符

下表显示了 C 语言支持的所有算术运算符。假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:

运算符描述实例
+把两个操作数相加 A + B 将得到 30
-从第一个操作数中减去第二个操作数 A - B 将得到 -10
*把两个操作数相乘 A * B 将得到 200
/分子除以分母 B / A 将得到 2
%取模运算符,整除后的余数 B % A 将得到 0
++自增运算符,整数值增加 1 A++ 将得到 11
--自减运算符,整数值减少 1 A-- 将得到 9

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的算术运算符:

实例

#include <stdio.h> main() { int a = 21; int b = 10; int c ; c = a + b; printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); c = a - b; printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c ); c = a * b; printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); c = a / b; printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c ); c = a % b; printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); c = a++; printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c ); c = a--; printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c ); }

在线运行实例

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - c 的值是 31
Line 2 - c 的值是 11
Line 3 - c 的值是 210
Line 4 - c 的值是 2
Line 5 - c 的值是 1
Line 6 - c 的值是 21
Line 7 - c 的值是 22

以下实例演示了 a++ 与 ++a 的区别:

实例

#include <stdio.h> int main() { int c; int a = 10; c = a++; printf("先赋值后运算:\n"); printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 2 - a 的值是 %d\n", a ); a = 10; c = a--; printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 4 - a 的值是 %d\n", a ); printf("先运算后赋值:\n"); a = 10; c = ++a; printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 6 - a 的值是 %d\n", a ); a = 10; c = --a; printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 8 - a 的值是 %d\n", a ); }

在线运行实例

以上程序执行输出结果为:

先赋值后运算:
Line 1 - c 的值是 10
Line 2 - a 的值是 11
Line 3 - c 的值是 10
Line 4 - a 的值是 9
先运算后赋值:
Line 5 - c 的值是 11
Line 6 - a 的值是 11
Line 7 - c 的值是 9
Line 8 - a 的值是 9

关系运算符

下表显示了 C 语言支持的所有关系运算符。假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:

运算符描述实例
==检查两个操作数的值是否相等,如果相等则条件为真。 (A == B) 不为真。
!=检查两个操作数的值是否相等,如果不相等则条件为真。 (A != B) 为真。
>检查左操作数的值是否大于右操作数的值,如果是则条件为真。 (A > B) 不为真。
<检查左操作数的值是否小于右操作数的值,如果是则条件为真。 (A < B) 为真。
>=检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是则条件为真。 (A >= B) 不为真。
<=检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值,如果是则条件为真。 (A <= B) 为真。

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的关系运算符:

实例

#include <stdio.h> int main() { int a = 21; int b = 10; int c ; if( a == b ) { printf("Line 1 - a 等于 b\n" ); } else { printf("Line 1 - a 不等于 b\n" ); } if ( a < b ) { printf("Line 2 - a 小于 b\n" ); } else { printf("Line 2 - a 不小于 b\n" ); } if ( a > b ) { printf("Line 3 - a 大于 b\n" ); } else { printf("Line 3 - a 不大于 b\n" ); } /* 改变 a 和 b 的值 */ a = 5; b = 20; if ( a <= b ) { printf("Line 4 - a 小于或等于 b\n" ); } if ( b >= a ) { printf("Line 5 - b 大于或等于 b\n" ); } }

在线运行实例

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - a 不等于 b
Line 2 - a 不小于 b
Line 3 - a 大于 b
Line 4 - a 小于或等于 b
Line 5 - b 大于或等于 b

逻辑运算符

下表显示了 C 语言支持的所有关系逻辑运算符。假设变量 A 的值为 1,变量 B 的值为 0,则:

运算符描述实例
&&称为逻辑与运算符。如果两个操作数都非零,则条件为真。 (A && B) 为假。
||称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个非零,则条件为真。 (A || B) 为真。
!称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态。如果条件为真则逻辑非运算符将使其为假。 !(A && B) 为真。

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的逻辑运算符:

实例

#include <stdio.h> main() { int a = 5; int b = 20; int c ; if ( a && b ) { printf("Line 1 - 条件为真\n" ); } if ( a || b ) { printf("Line 2 - 条件为真\n" ); } /* 改变 a 和 b 的值 */ a = 0; b = 10; if ( a && b ) { printf("Line 3 - 条件为真\n" ); } else { printf("Line 3 - 条件不为真\n" ); } if ( !(a && b) ) { printf("Line 4 - 条件为真\n" ); } }

在线运行实例

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - 条件为真
Line 2 - 条件为真
Line 3 - 条件不为真
Line 4 - 条件为真

位运算符

位运算符作用于位,并逐位执行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示:

pqp & qp | qp ^ q
00000
01011
11110
10011

假设如果 A = 60,且 B = 13,现在以二进制格式表示,它们如下所示:

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A  = 1100 0011

下表显示了 C 语言支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60,变量 B 的值为 13,则:

运算符描述实例
&如果同时存在于两个操作数中,二进制 AND 运算符复制一位到结果中。 (A & B) 将得到 12,即为 0000 1100
|如果存在于任一操作数中,二进制 OR 运算符复制一位到结果中。 (A | B) 将得到 61,即为 0011 1101
^如果存在于其中一个操作数中但不同时存在于两个操作数中,二进制异或运算符复制一位到结果中。 (A ^ B) 将得到 49,即为 0011 0001
~二进制补码运算符是一元运算符,具有"翻转"位效果,即0变成1,1变成0。 (~A ) 将得到 -61,即为 1100 0011,一个有符号二进制数的补码形式。
<<二进制左移运算符。左操作数的值向左移动右操作数指定的位数。 A << 2 将得到 240,即为 1111 0000
>>二进制右移运算符。左操作数的值向右移动右操作数指定的位数。 A >> 2 将得到 15,即为 0000 1111

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的位运算符:

实例

#include <stdio.h> main() { unsigned int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */ unsigned int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */ int c = 0; c = a & b; /* 12 = 0000 1100 */ printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */ printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c ); c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */ printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */ printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c ); c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */ printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); c = a >> 2; /* 15 = 0000 1111 */ printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c ); }

在线运行实例

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - c 的值是 12
Line 2 - c 的值是 61
Line 3 - c 的值是 49
Line 4 - c 的值是 -61
Line 5 - c 的值是 240
Line 6 - c 的值是 15

赋值运算符

下表列出了 C 语言支持的赋值运算符:

运算符描述实例
=简单的赋值运算符,把右边操作数的值赋给左边操作数 C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C
+=加且赋值运算符,把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数 C += A 相当于 C = C + A
-=减且赋值运算符,把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数 C -= A 相当于 C = C - A
*=乘且赋值运算符,把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数 C *= A 相当于 C = C * A
/=除且赋值运算符,把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数 C /= A 相当于 C = C / A
%=求模且赋值运算符,求两个操作数的模赋值给左边操作数 C %= A 相当于 C = C % A
<<=左移且赋值运算符 C <<= 2 等同于 C = C << 2
>>=右移且赋值运算符 C >>= 2 等同于 C = C >> 2
&=按位与且赋值运算符 C &= 2 等同于 C = C & 2
^=按位异或且赋值运算符 C ^= 2 等同于 C = C ^ 2
|=按位或且赋值运算符 C |= 2 等同于 C = C | 2

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的赋值运算符:

实例

#include <stdio.h> main() { int a = 21; int c ; c = a; printf("Line 1 - = 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c += a; printf("Line 2 - += 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c -= a; printf("Line 3 - -= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c *= a; printf("Line 4 - *= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c /= a; printf("Line 5 - /= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c = 200; c %= a; printf("Line 6 - %= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c <<= 2; printf("Line 7 - <<= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c >>= 2; printf("Line 8 - >>= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c &= 2; printf("Line 9 - &= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c ^= 2; printf("Line 10 - ^= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); c |= 2; printf("Line 11 - |= 运算符实例,c 的值 = %d\n", c ); }

在线运行实例

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - =  运算符实例,c 的值 = 21
Line 2 - += 运算符实例,c 的值 = 42
Line 3 - -= 运算符实例,c 的值 = 21
Line 4 - *= 运算符实例,c 的值 = 441
Line 5 - /= 运算符实例,c 的值 = 21
Line 6 - %= 运算符实例,c 的值 = 11
Line 7 - <<= 运算符实例,c 的值 = 44
Line 8 - >>= 运算符实例,c 的值 = 11
Line 9 - &= 运算符实例,c 的值 = 2
Line 10 - ^= 运算符实例,c 的值 = 0
Line 11 - |= 运算符实例,c 的值 = 2

杂项运算符 ↦ sizeof & 三元

下表列出了 C 语言支持的其他一些重要的运算符,包括 sizeof? :

运算符描述实例
sizeof()返回变量的大小。sizeof(a) 将返回 4,其中 a 是整数。
&返回变量的地址。&a; 将给出变量的实际地址。
*指向一个变量。*a; 将指向一个变量。
? :条件表达式如果条件为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中所有可用的杂项运算符:

实例

#include <stdio.h> int main() { int a = 4; short b; double c; int* ptr; /* sizeof 运算符实例 */ printf("Line 1 - 变量 a 的大小 = %lu\n", sizeof(a) ); printf("Line 2 - 变量 b 的大小 = %lu\n", sizeof(b) ); printf("Line 3 - 变量 c 的大小 = %lu\n", sizeof(c) ); /* & 和 * 运算符实例 */ ptr = &a; /* 'ptr' 现在包含 'a' 的地址 */ printf("a 的值是 %d\n", a); printf("*ptr 是 %d\n", *ptr); /* 三元运算符实例 */ a = 10; b = (a == 1) ? 20: 30; printf( "b 的值是 %d\n", b ); b = (a == 10) ? 20: 30; printf( "b 的值是 %d\n", b ); }

在线运行实例

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - 变量 a 的大小 = 4
Line 2 - 变量 b 的大小 = 2
Line 3 - 变量 c 的大小 = 8
a 的值是 4
*ptr 是 4
b 的值是 30
b 的值是 20

C 中的运算符优先级

运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级,例如,乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。

例如 x = 7 + 3 * 2,在这里,x 被赋值为 13,而不是 20,因为运算符 * 具有比 + 更高的优先级,所以首先计算乘法 3*2,然后再加上 7。

下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符,具有较高优先级的运算符出现在表格的上面,具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中,较高优先级的运算符会优先被计算。

类别  运算符 结合性 
后缀 () [] -> . ++ - -   从左到右 
一元  + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof  从右到左 
乘除  * / % 从左到右 
加减 + -  从左到右 
移位  << >>  从左到右 
关系 < <= > >=  从左到右 
相等  == !=  从左到右 
位与 AND  从左到右 
位异或 XOR  从左到右 
位或 OR  从左到右 
逻辑与 AND &&  从左到右 
逻辑或 OR  ||  从左到右 
条件 ?:  从右到左 
赋值  = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= 从右到左 
逗号  从左到右 

实例

请看下面的实例,了解 C 语言中运算符的优先级:

实例

#include <stdio.h> main() { int a = 20; int b = 10; int c = 15; int d = 5; int e; e = (a + b) * c / d; // ( 30 * 15 ) / 5 printf("(a + b) * c / d 的值是 %d\n", e ); e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5 printf("((a + b) * c) / d 的值是 %d\n" , e ); e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5) printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %d\n", e ); e = a + (b * c) / d; // 20 + (150/5) printf("a + (b * c) / d 的值是 %d\n" , e ); return 0; }

在线运行实例

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

(a + b) * c / d 的值是 90
((a + b) * c) / d 的值是 90
(a + b) * (c / d) 的值是 90
a + (b * c) / d 的值是 50

运算符的返回值

在C语言中,一些运算符在产生作用后,会有一个返回值,很明显的如比较运算符。另外,赋值语句本身也是一个表达式,也是有返回值的,它的返回值就是赋值给变量的值,比如b = 1 这个语句,会把1赋值给b,但是它本身也是个表达式,这个表达式的返回值为1。有多个赋值运算符并列时,赋值语句是先算等号右边的值,把右边的值赋值给左边的变量。比如下面这段代码:

int a;
int b;
a=b=10;

“a=b=10;”这个语句的作用是说,先把10这个值赋给b,然后再把b的值赋给a。这段代码相当于:

int a;
int b;
b=10;
a=10;

此外,在C中,如果出现优先级相同的比较运算符,则情况正好相反,应该先计算左边的运算符,再计算右边的,如下面的表达式:

c==a==b;
c!=a==b;

“c==a==b”,是先计算c是否等于a,然后再把比较的结果(只会是true或者1/false或者0)与b对比,最后返回第二次比较的结果。同样的道理,“c!=a==b”是先计算c是否不等于a,如果不相等,则返回true或者1,true或者1会再跟b进行等比,整个表达式返回这个对比结果。

此外,在C中,还常常出现类似下面的代码:

c=a==b;
c=a!=b;
c=a<=b;

这个查看运算符优先级表就可以了,查表可得知应该先进行比较计算,再进行赋值操作。比如,“c=a!=b”会先计算“a!=b”,再把比对结果赋值给c。

让我们看看下面这个例子:

#include <stdio.h>

main()
{
	int a;
	int a2;
	a=a2=20;
	int b=1;
	bool c=true;
	
	printf("%d\n", a);
	
	printf("%d\n", a2);
	
	printf("%d\n", c==a==b);
	
	printf("%d\n", c!=a==b);
	
	printf("%d\n", c!=a!=b);
	
	c=a==b;
	printf("%d\n", c);
	
	c=a!=b;
	printf("%d\n", c);
	
	c=a>=b;
	printf("%d\n", c);
	
	return 0;
}

在线运行实例

以上代码的运算结果是:

20
20
0
1
0
0
1
1
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