C语言学习：4、C语言的运算

四则运算

        加  +

        减  -

        乘  *

        除  /

        求余  %，就是求余数，求余不能作用于浮点数，只能作用于整型数

运算就有优先级，在C语言中也是先算乘除，后算加减，要改变优先级就用括号，先算括号内，后算括号内。

运算优先级：正负号> 乘除 >加减

关系运算

        大于   >

        小于   <

        大于等于  >=

        小于等于  <=

        等于  ==

        不等于  !=

比较两个值的大小关系

比较两个值是否相等

比较的结果不是对的就是错的，对的就是真，结果就是1；错的就是假，结果就是0.

运算优先级：大小比较 > 相等比较

程序示例1：

#include 
 
int main()
{
	int a = 1;
	int b = 0;
	int c = a==b;//判断a与b是否相等，将结果赋值给c
 
	printf("c = %d", c);
 
	return 0;
}

显然输出结果是c = 0 

程序示例2：

#include 
 
int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	int c = 0;
 
	c = a - b > a + b; //判断a-b的结果是否大于a+b，将比较结果赋值给c
 
	printf("c = %d", c);
 
	return 0;
}

结果是c = 0

通过示例2，可以看出，关系运算符的优先级低于算术优先级，如果你不知道谁的优先级高，那就使用括号来确定优先级了，不丢人，如示例3所示。

程序示例3：

#include 
 
int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	int c = 0;
 
	c = (a - b) > (a + b); //判断a-b的结果是否大于a+b，将比较结果赋值给c
 
	printf("c = %d", c);
 
	return 0;
}

逻辑运算

        逻辑与  &&

        逻辑或  ||

        逻辑非  ！

所谓逻辑，非真既假，只要值等于0，那就是假，只要值不等于0，那就是真。1为真，2也为真。

逻辑与  &&，只要有一个条件为假，那结果就是假，所有的条件都为真，结果才是真：

        0 && 0        结果为假（0）

        0 && 1       结果为假（0） 

        1 && 0        结果为假（0）

        1 && 1        结果为真（1）

逻辑或  ||，只要有一个条件为真，那结果就是真，所有的条件都为假，那结果就是假

        0 || 0        结果为假（0）

        0 || 1       结果为真（1） 

        1 || 0        结果为真（1）

        1 || 1        结果为真（1）

逻辑非  ！，这是一种单目运算符，所谓单目，就是只需要一个变量参与，如程序示例3所示，

程序示例3：

#include 
 
int main()
{
	int a = 1; 
	int b = !a; //因为a=1，是真，!a就是假，所以b为假
	int c = !b; //b为假，那!b就为真
 
 
	printf("c = %d", c); //打印结果应该是 c = 1
 
	return 0;
}

分析一个稍微复杂点的程序 

程序示例4：

#include 
 
int main()
{
	int a = 1;//a非0，为真 
	int b = 2; //b非0，为真 
	int c = 0; //c==0，为假 
 
	c = a && b; //真真相与，结果还是真
	printf("c = %d\n", c); //打印结果应该是 c = 1
 
	c = !(a - b) || (c < b);//a-b == -1,非0，为真，!(a - b)就为假，c
	printf("c = %d\n", c); //最终打印结果应该是 c = 1
 
	c = -5; //-5非0，就是真
	c = !!c; //双重否定，结果还是真
	printf("c = %d\n", c); //打印结果应该是 c = 1
 
	return 0;
}

位运算

位运算的相关概念：

        1、所谓位运算，就是对数据的二进制位进行操作，就是对0和1进行操作；

        2、位运算的操作数只能是整型数；

取反        ~           优先级1                ~0101----> 1010

左移        <<         优先级2                 0011 << 1 ----> 0110（高位溢出，低位补0）

右移        >>         优先级2                 0101 >> 2 ----> 0001（低位移出，高位补符号位）  

与             &         优先级3                 0111 & 1100 ----> 0100

异或        ^           优先级4                 0111^1100 ----> 1011（相同为0，不同为1）

或           |            优先级5                 0111 | 1100---->1111  

程序示例5：将整数5的第二位置1

5 = 0101，第二位置1，变成0111，相当于 5 | 2 ==0101 | 0010

#include 
 
int main()
{
 
	printf("c = %d\n", 5|2); //0101 | 0010 == 0111 == 7
 
	return 0;
}

程序示例6：将整数7的第四位取反

7 = 0111，第四位取反，变成1111，相当于0111 ^ 1000 = 1111

#include 
 
int main()
{
 
	printf("c = %d\n", 7^8); //0111 ^ 1000 == 1111 == 15
 
	return 0;
}

位运算的意义 

位运算在嵌入式上用的非常多，比如将寄存器的某一位置0或者置1

就整型数据而言，为什么分int和short，它们的本质区别是什么？

1、占的内容大小不一样：short 占2个字节（16位），int占4个字节（32位）

2、表示数据的方式不同：正整数用源码表示，负整数用补码表示，整型数与浮点数的二进制表示方式也不一样。

所以进行位运算的时候需要确定几个问题：

1、操作输的类型，即占用内存的大小

2、操作数是正数还是负数

3、不同类型的数据进行位运算的时候需要先对齐

程序示例7：

#include 
 
int main()
{
	short a = 1;
	int b = 4;
	int c;
	c = a | b; // a先补符号位，变成0001，再与0100按位或
 
	printf("c = %d\n", c); 
 
	return 0;
}

 int型的-1在内存中是1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

 int型的1再内存中是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

其实字符型char 也可以理解为单字节的整型，取值范围-128--127，用作char类型时，就是字符，用作整型时，就是数字，具体可以看程序示例8：

程序示例8：

#include 
 
int main()
{
	char c = 'A';
	short a = c; //小类型可以转为大类型
	int b = c;
 
	printf("c = %c\n", c); 
	printf("c = %d\n", c);
	printf("a = %d\n", a);
	printf("b = %d\n", b);
 
	return 0;
}

打印结果是 

        c = A
        c = 65
        a = 65
        b = 65

运算优先级从高到低排列

1、正负号 > 逻辑非 > 按位取反

2、乘除 > 加减 > 按位左右移

3、大小比较运算 > 相等比较运算

4、按位与 > 按位异或 >按位或

5、逻辑与 > 逻辑或

6、赋值操作

还是那句话，记不住优先级也没关系，用括号来区分，不丢人。

补充知识点

左值与右值：

赋值符号=左边的值叫左值，如变量；

赋值符号=右边的值叫右值，如变量、字面量