C语言零基础教程之运算符和表达式，全面解析，轻松上手

 运算符和表达式

运算符：运算符用于执行程序代码运算，会针对一个以上操作数来进行运算。例如：2+3，其操作数是2和3，而运算符则是“+”

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操作数：是运算符作用于的实体，操作数指出指令执行的操作所需要数据的来源。

表达式：是由数字、运算符、数字分组符号(括号)、自由变量等以能求得数值的有意义排列方法所得的组合。

表达式书写规则

1，运算符不能相邻。例a+-b是错误的

2，乘号不能省略。列x乘以y，应写成x*y，而不是xy

3，可用多层括号表示运算次序，括号必须成对出现，均使用小括号。

运算符优先级和结合性

所谓优先级就是当一个表达式中有多个运算符时，先计算谁，后计算谁。这个其实我们在小学学算术的时候就学过，如1+4÷2

那么“结合性”是什么呢?优先级都是关于优先级不同的运算符参与运算时先计算谁后计算谁。但是如果运算符的优先级相同，那么先计算谁后计算谁呢?这个就是由“结合性”决定的。

比如1+2×3÷4，乘和除的优先级相同，但是计算的时候是从左往右，即先计算乘再计算除，所以乘和除的结合性就是从左往右。就是这么简单!

运算符分类

按所需操作数分类：

• 单目运算符
• 双目运算符
• 三目运算符

按作用分类：

算术运算符

单目正负不会改变操作数的值。 int num = 10;

-num;//表达式的值为-10 num还是为10

整数相除会向下取整。 5/2 == 2

5/2.0 == 2.5

取模运算只针对整数。 5%2 == 1

5.2%2//语法错误

赋值运算符

将一个数据(常量或表达式)赋值给一个变量。 int age =18;

age +=2;//age = age +2;

age +=5-3;//age = age+(5-3);

关系运算符

• 关系表达式的值只有2种，为真(true)返回1，为假(false)返回0。
• 所谓关系运算，就是做比较，日常生活中经常遇到一些真假判断，比如说，“张三比李四高”、“济南到北京比济南到上海近”，“5大于2”这些问题的答案是真或假。程序设计是对实际问题解决过程的模拟，常常需要做判断，像“如果这样，我就执行动作A，如果那样，我就执行动作B”，那怎么判断这样那样呢，就需要关系运算符和关系表达式。

逻辑运算符

• 逻辑表达式的值只有2种，为真(true)返回1，为假(false)返回0。
• 一般用来连接关系表达式。

短路现象

在由&&和||运算符组成的逻辑表达式中，C语言有个“节省计算”原则，当计算出一个子表达式的值后便可确定整个逻辑表达式的值时，后面的子表达式就不需要再计算了，这种表达式也称为短路表达式。

举个例子：

 
 
 
 

  
  
  
  
false  && printf("1\n"); 
  
  
  
  
true   && printf("2\n"); 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
false  || printf("3\n"); 
  
  
  
  
true   || printf("4\n"); 
  
  
  
  
//output :2 
  
  
  
  
// 3 
 
 
 
 

 对于&&符号，如果左边表达式为false，则右边表达式不会执行，即不会执行printf(“1”)，如果左边表达式为true,则右边表达式会执行，即会执行printf(“2”)，输出2

对于||符号,如果左边为true,则右边表达式不会执行，即不会执行printf("4")，如果左边表达式为false,则右边表达式会执行，即执行printf("3"),输出3。

特殊运算符

特殊算术运算符

• 对变量进行+1和-1的操作。
• 只能对变量使用，不能用于常量和表达式
• 前置时是先运算、后使用
• 后置时是先使用、后运算
• 注意：不要嵌套使用

 
 
 
 

  
  
  
  
int a = 1; 
  
  
  
  
printf("%d", (a++ + ++a));  //1 + 3 
 
 
 
 

 逗号运算符

用逗号将多个表达式连接起来，又称为“顺序求值运算符”。整个表达式的值是最后那个逗号之后表达式的值。

逗号表达式两种作用：

• 分割： int a,b,c,d;
• 求值： int a = (1,3,5,7,9);

int b = 1,3,5,7,9;

条件表达式

条件表达式可以对指定的条件进行判断，true和false分别执行不同的代码。

条件 ?表达式1 ：表达式2

 
 
 
 

  
  
  
  
printf(5 > 0 ?  "正数" : "负数"); 
  
  
  
  
printf((5 > 0) ? ("正数") : ("负数"));//为了避免眼花缭乱，可以把每个表达式都加上圆括号 
 
 
 
 

 位运算符

• 位运算只针对整型和字符型，而且是直接对二进制进行操作

按位与&

这个符号其实和逻辑与运算 && 意思一样，只不过作用在每一位上。

有0则0：对于每一位来说，两个数都是真，则为真，否则为假。

 
 
 
 

  
  
  
  
3-> 0b 0000 0011 
  
  
  
  
2-> 0b 0000 0010 
  
  
  
  
3&2 ->0b 0000 0010 
 
 
 
 

 按位或|

同理，和逻辑或运算 || 意思一样，只不过作用在每一位上。

有1则1：对于每一位来说，但凡有个真的就是真，否则为假。

 
 
 
 

  
  
  
  
3-> 0b 0000 0011 
  
  
  
  
2-> 0b 0000 0010 
  
  
  
  
3|2 ->0b 0000 0011 
 
 
 
 

 按位异或^

相同为0，不同为1：对于每一位来说，只要相同就为0，不同就为1。

 
 
 
 

  
  
  
  
3-> 0b 0000 0011 
  
  
  
  
2-> 0b 0000 0010 
  
  
  
  
3^2 ->0b 0000 0001 
 
 
 
 

 按位取反

取反是一个单目运算符，对每一位进行取反，即0变1，1变0

 
 
 
 

  
  
  
  
6-> 0b 0000 0110 
  
  
  
  
~6-> 0b 1111 1001    //补码:最高位变成了符号位，所以结果肯定是一个负数 
  
  
  
  
     0b 1000 0110 //反码 
  
  
  
  
     0b 1000 0111 //原码 
  
  
  
  
  result: -7 
 
 
 
 

 左移

左移操作就是把这些0啊1啊的整体往左移动 n 位，右边缺的就补充 0。

 
 
 
 

  
  
  
  
3-> 0b 0000 0011 
  
  
  
  
3<<1 -> 0b 0000 0110 ==6 
  
  
  
  
2-> 0b 0000 0010 
  
  
  
  
2<<2 0b 0000 1000 == 8 
 
 
 
 

 诶，大家发现没有，左移 1 位之后这个数相当于乘2。

但是这只适用于左边溢出的高位中不包含 1 时。

如果把 1 扔了，那就肯定不是 2 倍了嘛。

右移

右移操作就是整体往右移动 n 位，左边缺的补充符号位。

 
 
 
 

  
  
  
  
3-> 0b 0000 0011 
  
  
  
  
3>>1 -> 0b 0000 0001 ==1 
  
  
  
  
2-> 0b 0000 0010 
  
  
  
  
2<<2 0b 0000 0001 == 1 
 
 
 
 

 同理，正数右移操作的效果是这个数除以 2。

最后

好了，C语言运算符和表达式就介绍到这里，大家可以先练习一下，后面介绍复杂的示例。

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