操作符讲解

目录

二进制和进制转换

原码、反码、补码

移位操作符

位操作符

一道面试题：

练习1：

思考题：

练习2：

逗号表达式

函数调用操作符()

结构成员访问操作符

结构体

操作符的属性：优先级、结合性

优先级：

结合性：

二进制和进制转换

  • 2进制转8进制

8进制的数字每一位是0~7，0~7的数字各自写成2进制，最多有3个2进制位就够了，比如7的2进制位是111，所以2进制转8进制的时候，从2进制序列中右边低位开始向左每3个2进制位换算成一个8进制位，剩余不够3个2进制位的直接换算

如：2进制的01101011，换成8进制0153，0开头的数字会被当作8进制

  • 2进制转16进制

16进制的数字每一位是0~9，a~f的数字，各自写成2进制，最多有4个2进制位就足够了，比如f的二进制是1111，所以2进制转16进制的时候，从2进制序列中右边低位开始向左每4个2进制位会换算一个16进制位，剩余不够4个二进制位的直接换算

如：2进制的01101011，换成16进制0x6b,16进制表示的时候前面加0x

原码、反码、补码

整数的2进制表示方法有三种，即原码、反码和补码

有符号整数的三种表示方法均有符号位和数值位两部分，2进制序列中，最高位的一位被当做是符号位，剩余的都是数值位

符号位0表示正，1表示负

正整数的原、反、补码都相同

负整数的三种表示方法各不相同

对于整型来说，数据存放内存中存放的是补码；原因：在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理，同时，加法和减法也可以统一处理（CPU只有加法器）此外，补码和原码相互转换，其运算过程是相同的（补码取反加一得到原码），不需要额外的硬件电路

移位操作符

  • 左移操作符：左边抛弃，右边补0
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 6;
	int b = (a << 1);
	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", b);
	return 0;
}

运行结果：

a本身不变

  • 右移操作符：

右移分两种：1.逻辑右移：左边用0填充，右边丢弃

                      2.算术右移：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃（推荐）

位操作符

&按位与           &&逻辑与

|按位或              ||逻辑或

^按位异或：相同为0，相异为1

~按位取反         ！逻辑取反

他们的操作数必须是整数 

一道面试题：

  • 最先想到的方法：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
//不添加变量，实现两个数的交换
int main()
{

	int a = 1, b = 2;
	a = a + b;
	b = a - b;
	a = a - b;
	printf("a=%d,b=%d", a, b);
	return 0;
}

运行结果：

此方法有一个弊端，如果两个数很大，就超出了整型的范围

  • 用另一种方法（按位异或）：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
//不添加变量，实现两个数的交换
int main()
{

	int a = 1, b = 2;
	a = a ^ b;//a相当于一把钥匙，在b处找到a，在a处找到b
	b = a ^ b;
	a = a ^ b;
	printf("a=%d,b=%d", a, b);
	return 0;
}

运行结果：

代码分析：

1^1=0;

1^0=1;

b=a^b^b=a;

a=a^b^a=b;

实现了交换，也不会溢出；

练习1：

  • 编写代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数
  • 首先想到的方法：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
	unsigned int n;//正负数都可以！
	scanf("%d", &n);
	int count = 0;
	while (n)
	{
		if (n % 2 == 1)
			count++;
		n /= 2;
	}
	printf("%d", count);
	return 0;
}

但是此方法如果不是unsigned，则不适用于负数

  • 另一种方法：
int main()
{
	unsigned int n;
	scanf("%d", &n);
	int count = 0;
	while (n)
	{
		if (n & 1 == 1)
			//如果一个数最后一位是1，则得到的数为1，否则为0；
			//逻辑与&
			count++;
		//n /= 2;//将最后一位去除，也就是右移一位，即，下面一句话
		n >>= 1;
	}
	printf("%d", count);
	return 0;
}
  • 另一种方法（不需要unsigned）：(不在乎正负数)
int main()
{
	int n;
	int count = 0;
	scanf("%d", &n);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 32; i++)
	{
		if ((n >> i) & 1 == 1)
			count++;
	}
	printf("%d", count);
	return 0;
}
  • 还有一种方法，不易想到：

n=n&(n-1)//能将n的二进制中最右边的1去掉；

int main()
{
	int n;
	int count = 0;
	scanf("%d", &n);
	while (n)
	{
		n = n & (n - 1);
		count++;
	}
	printf("%d", count++);
	return 0;
}

思考题：

如何判断一个数是否是2的次方？

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
	int n;
	scanf("%d", &n);
	if ((n & (n - 1) )== 0)
		printf("yes!");
	else
		printf("no!");
	return 0;
}

练习2：

二进制位置0或者置1

编写代码将n(例如13)的二进制序列的第5位修改为1，然后再改为0

先或后与

int main()
{
	int n;
	scanf("%d", &n);
	n |= (1 << 4);//把第5位改为1
	printf("%d\n", n);
	n &= (~(1 << 4));//把第5位改为0
	printf("%d", n);
	return 0;
}

逗号表达式

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

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 1, b = 2;
	int c = (a > b, a = b + 10, a, b = a + 1);//a=12,b=12+1=13;
	printf("%d", c);//13
	return 0;
}

函数调用操作符()

函数调用操作符的参数至少为1个，如：

void test()
{
	printf("hehe\n");
}
int main()
{
	test();//1个参数
	return 0;
}

结构成员访问操作符

结构体

C语言中有了内置类型，如char,short,int,float，但只有这些是远远不够的，为了解决这一问题，增加了结构体这种自定义的数据类型，来创造出适合的类型

结构体关键字：struct

结构体是用来描述一个复杂对象，里面可以包含多个属性

结构体中涉及2个操作符：. 和 ->，也叫成员访问操作符

结构是一些值的集合，这些值称为成员变量，结构的每个成员可以是不同类型的变量，如：标量，数组，指针，甚至是其他的结构体

结构的声明：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
struct student
{
	char name[20];
	int age;
	int high;
	float weight;
	char id[16];//成员列表
}s4,s5,s6;//分号不能少
//s4,s5,s6是全局的结构体变量
struct student s7;//全局的
int main()
{
     struct student s1={"张三",18,180,75.5f,"2328202311"};//初始化
     struct student s2={.age=19,.name="李四",.weight=80.5,.high=177,.id="2328202312"};
     //结构体变量.成员名
     struct student s3;//局部的
     printf("%s %d %d %.1f %s\n",s1.name,s1.age,s1.high,s1.weight,s1.id);
}

操作符的属性：优先级、结合性

C语言的操作符有2个重要的属性：优先级、结合性，这两个属性决定了表达式求值的计算顺序

优先级：

结合性：

如果两个运算符优先级相同，则需看结合性，根据运算符是左结合还是右结合，大部分运算符是左结合（从左到右执行）

圆括号（）的优先级最高，可以使用它改变其他运算符的优先级

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