C语言操作符与表达式小结

c语言操作符和表达式小结

本篇文章主要简述c语言操作符的一些基本用法，以及一些典型的问题的辨析。

目录

c语言操作符和表达式小结
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算数操作符

位移操作符

位操作符
小练习题

赋值运算符

复合运算符

单目操作符

关系操作符

逻辑操作符
小练习题

条件操作符

逗号操作符
小练习题

表达式求值
小练习题

算数操作符

C语言中算数操作符包括：

+ - * / %

值得注意的是，在两个整数除法运算时， / 执行整除运算；在两个浮点数除法运算时， / 进行浮点型除法运算。在进行取模运算时， % 只接受整形数，不接受其他类型的数。

位移操作符

C语言中位移操作符包括：

右移操作符 >> 左移操作符 <<

位移操作符的作用是，讲一个数值在二进制层面上，将它的位进行向左或是向右的移动。向左移动的过程当中，最前面的几位将会被丢弃，而后面将会按照丢弃的位数进行补0。向右移动的过程当中，后面的几位将会被丢弃，前面将会补1（在正数情况下）。右移操作时，若移动的数是负数，将进行逻辑移位，前面回补1。



*使用位移运算符时，向右移动n位，相当于除以 2^n；向左移动n位，相当于乘以2^n。

*位移运算比算数运算更加高效。

*在使用位移运算符时，通常不移动负数，例如：a<<-5。因为编译器没有对这类操作有详细的定义，在使用中应该避免这样用。

位操作符

位操作符有：

按位与 &   按位或 |  按位异或 ^

位操作符的使用是按照位来运算的，拿按位异或来说，上下对其的两个位进行异或运算，相同为0，不同为1。设 a = 0110 1110, b = 0010 1011。

小练习题

给定一个整数，返回这个整数的二进制形式的1的个数。

#include<stdio.h>
#include<process.h>
int main()
{
int value = 0;
int count = 0;
scanf_s("%d", &value);
while (value != 0)
{
if (value < 0)
{
value = -value;
count = count + 1;// 负数的符号位加一
}
if ((value % 2) != 0)// 模2就相当于二进制表达剪掉一位
{
count = count + 1;
}
value = value >> 1;//向右位移一位
}
printf("这个数有%d个1\n", count);
system("pause");
return 0;
}

十进制层面：15 % 2 = 1，7 % 2 = 1, 3 % 2 = 1, 1 % 2 = 1;

二进制层面 : 1111>>1=0111，0111>>1=0011,0011>>1=0001,0001>>1=0000;

赋值运算符

赋值运算符，是将等号=右边的值储存于等号左边的值。

例如： a = b + 1;

这里需要注意的是，不建议进行连续赋值操作。虽然在语法上它是可行的，但是减弱了代码的可读性，使得调试和阅读产生了影响。

例如：r = s + ( t = u - v) / 3 可以拆成： t = u - v; r = s + t / 3;

而后者明显比前者更好理解。

复合运算符

复合运算符有如下：

+=  -=  *=  /=  %=  <<=  >>=  &=  ^=  !=

复合运算符可以减少代码的书写量，可以更好的偷懒，另外编译器也可以产生紧凑的代码。

例如： y+(x/2-10+f(z)) = y+(x/2-10+f(z)) +1; 可写成 y+(x/2-10+f(z)) += 1;

编译器算前者要调用两次f(z)函数，而后者只需要一次f(z).

单目操作符

单目操作符如下:

！  ++   -（负号）   &   sizeof  ~  --  +（正号） *(指针）  （类型）

* 这里主要说说sizeof，sizeof可以用来判断变量和类型的大小，它的单位是字节（byte）。

当它判断类型时要加括号，例：sizeof(int)，判断变量时可以不加括号。

在判断表达式长度的时候，sizeof( a = b + 1);对其整体进行判断，并不对其进行计算。

*（类型）操作符被称之为强制类型转换。如(float)a，这个操作符有很高的优先级，在对表达式使用的时候要用括号括起来，以免产生错误。

* 自增运算符需要注意的问题，++i，表示先加后用， i++，表示先用后加。

#include<stdio.h>
#include<process.h>
int main()
{
int i = 0, a = 0, b = 0;
a = i++;
b = ++i;
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
system("pause");
return 0;
}

关系操作符

关系操作符如下：

>  >=  <  <=  !=  ==

这里需要注意的是：在进行while(),if()判断的时候，将==号错写成=号。

例如： if(x==5) 错写成 if(x=5)

以上在编译器编译的时候并不会报错，但程序的逻辑是错误的，所以建议将其写成：

if ( 5 == x) 数字在前，变量在后。

逻辑操作符

&&  ||

逻辑操作符存在一个行为：短路求值

其表述如下：&&操作符的左操作符总是首先进行求值，如果它的值为真，然后就对右操作数进行求值。如果左操作数的值为假，那么右操作数就不必求值，因为整个表达式肯定为假；同理||操作符如果做操作数为真，那么整个表达式就为真。

小练习题

这是一道非常典型的题。

#include<stdio.h>
#include<process.h>
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\n d = %d\n", a, b, c, d);
system("pause");
return 0;
}

程序执行到第二行的时候，碰到a++，这时是先用后加，所以0与右操作数，表达式为假，然后

0&&d++还是假，程序结束。根据短路求值，只有a++执行了操作，b和d都没有执行，所以结果如图所示。请读者朋友自行换掉注释来算得答案。

条件操作符

条件操作符如下：

?  :

条件操作符很特殊，它是一个三目操作符。它所表达的是 if……else的关系。

if(a>5)
c[2*b + e(d/5)] = 1;
else
c[2*b + e(d/5)] = 2;
||
c[2*b + e(d/5)] = a > 5 ? 1 : 2;

它也可以减少代码量，少打一次表达式，就少了出错的可能性。

逗号操作符

逗号操作符如下：

代码1 , 代码 2 ,……, 代码 n

逗号表达式使得编译器自左向右，依次处理代码，整个式子的表达式的值依照最后一个逗号为准。

使用逗号操作符可以做到一些骚操作，例如对于条件，和循环语句的简化。

a = f1(x);
b = f2(x + a);
for (c = f3(a, b); c > 0; c = f3(a, b))
{
a = f1(++x);
b = f2(x + a);
}
||
for (c = f3(f1(x), f2(x + a);); c > 0; c = f3(f1(++x), f2(x + a)))

小练习题

下面的程序将打印几次呢？

#include<stdio.h>
#include<process.h>
int main()
{
int i = 0, j = 0;
for (i = 0, j = 0; j = 0; i++, j++)
{
printf("hehe\n");
j++;
}
system("pause");
return 0;
}

答案是零次。因为初始条件中 i = 0 , j = 0，所以最终的判定是最后一个逗号后的表达式。for的终止条件是 j = 0。所以程序不执行。

表达式求值

1.整形提升

在表达式求值的过程中，字符型和短整型操作数在使用之前会被转换为普通的整形。

char a, b, c;
a = b
9f17
+ c;// b,c先被提升为普通整形，然后将计算结果截断，再传给a.

2.优先级顺序

下面这段话是《c和指针》里的：

两个相邻操作符的执行顺序由他们的优先级决定。如果他们的优先级相同，它们的执行顺序由它们的结合性决定。除此之外，编译器可以自由的决定热河顺序表达式进行求值，只要他不违背逗号、&&、||和条件操作符所施加的限制。

小练习题

这段代码会输出什么？

#include<stdio.h>
#include<process.h>
int fun()
{
static int count = 1;
return ++count;
}
int main()
{

int a;
a = fun() - fun()*fun();
printf("%d\n", a);
system("pause");
return 0;
}

当初我在这里想的是4 - 2 * 3 = -2；但是实际结果确是 -10。这里或许执行了 2 - 3 * 4 = - 10；

在书上说，不同编译器对函数调用的顺序是不同的，如果它们的执行具有副作用，比如一些I/O任务或是修改全局变量，那么函数顺序调用的不同可能会产生不同结果。

所以这里也可能执行了 2 - 4 * 3 = -10；

谢谢大家在百忙之中，阅读本片文章，这篇文章的大部分内容来自于《c和指针》的学习。

PS：第一个小练习题已修改，原题不能处理负数。