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07.操作符
目录
一、操作符分类：
操作符也可以称为运算符
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二、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。
//取模（取余），计算的是整除之后的余数,取模操作符的两边的操作数只能是整数
三、移位操作符（补码进行操作）
> 右移操作符
> 左移操作符
注：移位操作符的操作数只能是整数。
- //2进制
- //整数的2进制表示形式，其实有3种
- //原码
- //反码
- //补码
- //内存中存储的起始是：补码的二进制
- //所以在参与移位的时候，移动后都是补码
//2进制
//整数的2进制表示形式，其实有3种
//原码
//反码
//补码
//内存中存储的起始是：补码的二进制
//所以在参与移位的时候，移动后都是补码//最高位是0表示正数，最高位为1为负数
//按照一个数的正负，直接写出它的二进制表示形式得到的就是原码
//正数
//正数的原码、反码、补码是相同的
//负数的原码、反码、补码要经过计算的
//反码是原码的符号位不变，其他位按位取反，就是反码
//补码是反码+1
//整型占4个字节（32bit）a=10
//00000000000000000000000000001010 - 原码
//00000000000000000000000000001010 - 反码
//00000000000000000000000000001010 - 补码a=-10
//10000000000000000000000000001010 - 原码
//11111111111111111111111111110101 - 反码
//11111111111111111111111111110110 - 补码
EG:
12-数值
2进制：1100
8进制：14
10进制：12
16进制：c
//按照不同的进制表示出来
1.左移操作符<<
//补码向左，前面丢弃（最高位自动变为符号位），空余部分部0
左移一位有×2的效果
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（常见）（编辑器采用的是算数移位）
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。四、位操作符
& //按位与
| //按位或
^ //按位异或
注：他们的操作数必须是整数。
经典面试题： 不能创建临时变量（第三个变量），实现两个整数的交换
方案一：
缺点：并未创建临时变量（效率更高）
- int main()
- {
- int a = 3;
- int b = 5;
- int tmp = 0;//临时变量
- printf("%d %d\n", a, b);
- tmp = a;
- a = b;
- b = tmp;
- printf("%d %d\n", a, b);
- return 0;
- }
方案二：
缺点：数太大时，容易溢出
- int main()
- {
- int a = 3;
- int b = 5;
- printf("%d %d\n", a, b);
- a = a + b;
- b = a - b;
- a = a - b;
- printf("%d %d\n", a, b);
- return 0;
- }
方案三：效率低（利用异或操作符）
- #include
- int main()
- {
- int a = 10;
- int b = 20;
- a = a^b;
- b = a^b;//a^(b^b)=a^0=a
- a = a^b;//a^b^a=b
- printf("a = %d b = %d\n", a, b);
- return 0;
- }
五、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的值。也就是你可以给自己重新赋值。
int weight = 120;//体重
weight = 89;//不满意就赋值
double salary = 10000.0;
salary = 20000.0;//使用赋值操作符赋值。
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
+=
-=
*=
/=
%=
>>=
<<=
&=
|=
^=六、单目操作符
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1）！逻辑反操作
- int main()
- {
- //C语言中0表示假，非0表示真
- int flag = 0;
- if (flag)//flag如果为真，做.....
- {
- printf("hehe\n");
- }
- if (!flag)
- {
- printf("haha\n");
- }
- printf("%d\n", flag);
- printf("%d\n", !flag);
- return 0;
- }
延申：
2）－，+
3）&取地址
4）sizeof（）//函数调用的时候，要写()
//但是sizeof后边的括号可以省略，说明sizeof不是函数
//short的操作符为2//sizeof内部的表达式是不计算的
5）~对一个数的二进制按位取反
6）++
a++--先使用后++
--后置++、前置++带有副作用，会使自身也发生变化
7.数组
- #include
- int main()
- {
- int a = -10;
- int *p = NULL;
- printf("%d\n", !2);
- printf("%d\n", !0);
- a = -a;
- p = &a;
- printf("%d\n", sizeof(a));
- printf("%d\n", sizeof(int));
- printf("%d\n", sizeof a);//可以省略括号
- printf("%d\n", sizeof int);//不能省略括号
- return 0;
- }
//int的字节为4
- #include
- void test1(int arr[])
- {
- printf("%d\n", sizeof(arr));//(2)
- }
- void test2(char ch[])
- {
- printf("%d\n", sizeof(ch));//(4)
- }
- int main()
- {
- int arr[10] = {0};
- char ch[10] = {0};
- printf("%d\n", sizeof(arr));//(1)
- printf("%d\n", sizeof(ch));//(3)
- test1(arr);
- test2(ch);
- return 0;
- }
//arr[i]--->*(arr+i)
七、逻辑操作符
逻辑操作符：
&& 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
- 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;
- }
&&时前面有计算为0时，就不进行后续的操作
|| 时前面有计算为1时，就不进行后续的操作
八、关系操作符
>
>=
<
<=
!= 用于测试“不相等”
== 用于测试“相等”九、条件操作符
exp1 ? exp2 : exp3
真 计算 不计算
假 不计算 计算
十、逗号表达式
逗号表达式，就是用逗号隔开的多个表达式。
逗号表达式，从左向右依次执行。整个表达式的结果是最后一个表达式的结果。
十一、下标引用、函数调用和结构成员
1. [ ] 下标引用操作符
操作数：一个数组名 + 一个索引值
- int arr[10];//创建数组
- arr[9] = 10;//实用下标引用操作符。
- //[ ]的两个操作数是arr和9。
2.( ) 函数调用操作符
接受一个或者多个操作数：第一个操作数是函数名，剩余的操作数就是传递给函数的参数。
3. 访问一个结构的成员
. 结构体.成员名
-> 结构体指针->成员名
- #include
- struct Stu
- {
- char name[10];
- int age;
- char sex[5];
- double score;
- }；
- void set_age1(struct Stu stu)
- {
- stu.age = 18;
- }
- void set_age2(struct Stu* pStu)
- {
- pStu->age = 18;//结构成员访问
- }
- int main()
- {
- struct Stu stu;
- struct Stu* pStu = &stu;//结构成员访问
- stu.age = 20;//结构成员访问
- set_age1(stu);
- pStu->age = 20;//结构成员访问
- set_age2(pStu);
- return 0;
- }
十二、表达式求值
表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。
1.隐式类型转换
C的整型算术运算总是至少以缺省整型类型的精度来进行的。 为了获得这个精度，表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升。
整型提升的意义：
表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行，CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度 一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。 因此，即使两个char类型的相加，在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长 度。 通用CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算（虽然机器指令 中可能有这种字节相加指令）。所以，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须先转 换为int或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。
整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的
- //负数的整形提升
- char c1 = -1;
- 变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位：
- 1111111
- 因为 char 为有符号的 char
- 所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为1
- 提升之后的结果是：
- 11111111111111111111111111111111
- //正数的整形提升
- char c2 = 1;
- 变量c2的二进制位(补码)中只有8个比特位：
- 00000001
- 因为 char 为有符号的 char
- 所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为0
- 提升之后的结果是：
- 00000000000000000000000000000001
- //无符号整形提升，高位补0
- int main()
- {
- //char --> signed char
- char a = 3;
- //截断
- //00000000000000000000000000000011
- //00000011 - a
- //
- char b = 127;
- //00000000000000000000000001111111
- //01111111 - b
- char c = a + b;
- //00000011
- //01111111
- //整型提升
- //00000000000000000000000000000011
- //00000000000000000000000001111111
- //00000000000000000000000010000010
- //10000010 - c
- printf("%d\n", c);
- //%d 是打印十进制的整数
- //11111111111111111111111110000010 - 补码
- //11111111111111111111111110000001
- //10000000000000000000000001111110 - 原码
- //-126
- return 0;
- }
//char - 有符号的char的取值范围是：-128~127
// 无符号的char的取值范围是：0~255
EG1:
//实例1中的a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升 a,b整形提升之后,变成了负数,所以表达式 a==0xb6 , b==0xb600 的结果是假,但是c不发生整形提升,则表达式 c==0xb6000000 的结果是真
EG2:
//c只要参与表达式运算,就会发生整形提升,表达式 +c ,就会发生提升,所以 sizeof(+c) 是4个字节.
表达式 -c 也会发生整形提升,所以 sizeof(-c) 是4个字节,但是 sizeof(c) ,就是1个字节.
2.算术转换
如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型，那么除非其中一个操作数的转换为另一个操作数的类型，否则操作就无法进行。下面的层次体系称为寻常算术转换。
如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低，那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。
警告： 但是算术转换要合理，要不然会有一些潜在的问题
3.操作符的属性
复杂表达式的求值有三个影响的因素。
1. 操作符的优先级
2. 操作符的结合性
3. 是否控制求值顺序。两个相邻的操作符先执行哪个,取决于他们的优先级。如果两者的优先级相同，取决于他们的结合性。
总结：我们写出的表达式如果不能通过操作符的属性确定唯一的计算路径，那这个表达式就是存在问题的。
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