「C++系列」一篇文章讲透【运算符】

文章目录

  • 一、运算符
    • 1. 算术运算符
    • 2. 关系运算符
    • 3. 逻辑运算符
    • 4. 位运算符
    • 5. 赋值运算符
    • 6. 条件运算符（三元运算符）
    • 7. 成员访问运算符
    • 8. 指针和地址运算符
    • 9. 类型转换运算符
    • 10. 其他运算符
  • 二、其他特殊运算符
    • 1. 成员访问运算符
    • 2. 指针和地址运算符
    • 3. 类型转换运算符
    • 4. 作用域解析运算符
    • 5. 其他特殊运算符
    • 6. 复合赋值运算符
    • 7. 自增和自减运算符
    • 8. 逗号运算符
  • 三、运算符优先级
    • 1.运算符优先级（从高到低）
    • 2. 运算符结合性
    • 3. 注意事项
  • 四、相关链接

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一、运算符

C++ 支持多种运算符，这些运算符用于执行算术运算、关系测试、逻辑运算、位运算、赋值以及特殊操作（如成员访问、指针解引用等）。下面是一些主要的C++运算符分类及其示例：

1. 算术运算符

  • + 加法
  • - 减法
  • * 乘法
  • / 除法
  • % 求余（模运算）
  • ++ 自增
  • -- 自减
int a = 5, b = 2;
int sum = a + b; // 结果为 7
int product = a * b; // 结果为 10
int remainder = a % b; // 结果为 1

2. 关系运算符

  • == 等于
  • != 不等于
  • > 大于
  • < 小于
  • >= 大于等于
  • <= 小于等于
bool result = (a > b); // 结果为 true

3. 逻辑运算符

  • && 逻辑与
  • || 逻辑或
  • ! 逻辑非
bool isPositive = (a > 0); // 结果为 true
bool isBothPositive = (a > 0) && (b > 0); // 结果为 false

4. 位运算符

  • & 按位与
  • | 按位或
  • ^ 按位异或
  • ~ 按位取反
  • << 左移
  • >> 右移
int a = 5; // 二进制为 101
int b = 3; // 二进制为 011
int andResult = a & b; // 结果为 1，二进制 001

5. 赋值运算符

  • = 赋值
  • += 加后赋值
  • -= 减后赋值
  • *= 乘后赋值
  • /= 除后赋值
  • %= 求余后赋值
a += 2; // 等同于 a = a + 2

6. 条件运算符（三元运算符）

  • ? :
int max = (a > b) ? a : b; // 如果a大于b，则max为a，否则为b

7. 成员访问运算符

  • . 成员访问
  • -> 指针成员访问
struct Point {
    int x, y;
};
Point p = {1, 2};
int x = p.x; // 访问成员x

Point* ptr = &p;
int y = ptr->y; // 通过指针访问成员y

8. 指针和地址运算符

  • & 取地址
  • * 解引用指针
int var = 20;
int* ptr = &var; // ptr存储了var的地址
int val = *ptr; // 通过ptr访问var的值

9. 类型转换运算符

  • static_cast<type>(expr)
  • dynamic_cast<type>(expr)
  • reinterpret_cast<type>(expr)
  • const_cast<type>(expr)
double d = 3.14;
int i = static_cast<int>(d); // 将double转换为int

10. 其他运算符

  • sizeof 运算符（用于计算类型或变量的大小）
  • new 和 delete 运算符（用于动态内存分配和释放）
  • new[] 和 delete[] 运算符（用于动态分配和释放数组）
int* p = new int; // 分配一个int类型的内存
delete p; // 释放内存

int* arr = new int[10]; // 分配一个包含10个int的数组
delete[] arr; // 释放数组内存

二、其他特殊运算符

C++中的运算符非常丰富，除了常见的算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和赋值运算符外，还包括其他一些重要的运算符。

1. 成员访问运算符

  • .（点运算符）：用于访问对象的成员（变量或方法）。
  • ->（箭头运算符）：用于通过指针访问对象的成员。

2. 指针和地址运算符

  • &（取地址运算符）：用于获取变量的地址。
  • *（解引用运算符）：用于访问指针所指向的值。

3. 类型转换运算符

  • static_cast<type>(expr)：用于基本数据类型之间的转换，以及有继承关系的类之间的转换。
  • dynamic_cast<type>(expr)：主要用于有继承关系的类之间的安全转换，并用于处理类的层次结构中的向下转换。
  • reinterpret_cast<type>(expr)：用于进行各种不同类型的指针之间的转换，以及指针和足够大的整数类型之间的转换。
  • const_cast<type>(expr)：用于修改类型的const或volatile属性。

4. 作用域解析运算符

  • ::（作用域解析运算符）：用于指定类或命名空间的作用域，以访问其成员。

5. 其他特殊运算符

  • sizeof：用于获取类型或变量的大小（以字节为单位）。
  • new 和 delete：用于动态内存分配和释放。new[] 和 delete[] 分别用于动态分配和释放数组。
  • throw：用于抛出异常。
  • catch：与try和throw一起使用，用于捕获并处理异常。注意，catch本身不是单独的运算符，但它是C++异常处理机制中的关键部分。
  • ? :（条件运算符）：也称为三元运算符，用于根据条件选择两个值中的一个。

6. 复合赋值运算符

虽然这些在前面的回答中已经提及，但它们是赋值运算符的扩展，包括+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=和>>=等，它们将算术或位运算的结果直接赋值给左侧的变量。

7. 自增和自减运算符

  • ++（自增运算符）：用于将变量的值增加1。
  • --（自减运算符）：用于将变量的值减少1。

这两种运算符都可以作为前缀（如++a）或后缀（如a++）使用，但它们在表达式中的行为略有不同（前缀版本在表达式求值之前改变变量的值，而后缀版本在表达式求值之后改变变量的值）。

8. 逗号运算符

  • ,（逗号运算符）：用于分隔函数参数表中的各参数，或在表达式中分隔多个子表达式，但整个逗号表达式的值是其最右侧子表达式的值。

三、运算符优先级

类别运算符结合性
后缀() [] -> . ++ - -从左到右
一元+ - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof从右到左
乘除* / %从左到右
加减+ -从左到右
移位<< >>从左到右
关系< <= > >=从左到右
相等== !=从左到右
位与 AND&从左到右
位异或 XOR^从左到右
位或 OR竖杠从左到右
逻辑与 AND&&从左到右
逻辑或 OR双竖杠从左到右
条件?: 从右到左
赋值= += -= *= /= %=>>= <<= &= ^== 从右到左
逗号,从左到右

1.运算符优先级（从高到低）

  1. 范围解析运算符 ::
  • 用于访问类的静态成员或全局变量，当与类名或命名空间名一起使用时。
  1. 成员访问和数组下标运算符
  • .（成员访问）
  • ->（指针成员访问）
  • []（数组下标）
  • ()（函数调用或类型转换）
  1. 后缀和前缀自增/自减运算符
  • ++（后缀和前缀）
  • --（后缀和前缀）
  • 注意：前缀版本（如++a）的优先级高于后缀版本（如a++）。
  1. 一元运算符
  • +（正号）
  • -（负号）
  • !（逻辑非）
  • ~（按位取反）
  • &（取地址）
  • *（解引用指针）
  • sizeof（计算类型或变量大小）
  • new 和 delete（动态内存分配和释放）
  • 强制类型转换运算符（如(int)x）
  1. 乘法、除法和取余运算符
  • *（乘法）
  • /（除法）
  • %（取余）
  1. 加法和减法运算符
  • +（加法）
  • -（减法）
  1. 位移运算符
  • <<（左移）
  • >>（右移）
  1. 关系运算符
  • <（小于）
  • <=（小于或等于）
  • >（大于）
  • >=（大于或等于）
  1. 相等和不等于运算符
  • ==（等于）
  • !=（不等于）
  1. 按位与运算符
  • &（按位与）
  1. 按位异或运算符
  • ^（按位异或）
  1. 按位或运算符
  • |（按位或）
  1. 逻辑与运算符
  • &&（逻辑与）
  1. 逻辑或运算符
  • ||（逻辑或）
  1. 条件运算符
  • ? :（三目运算符）
  1. 赋值运算符
  • =（简单赋值）
  • +=、-=、*=、/=、%=、&=、^=、|=、<<=、>>=（复合赋值）
  1. 抛出异常运算符
  • throw
  1. 逗号运算符
  • ,（逗号运算符用于分隔函数参数或表达式中的多个子表达式）

2. 运算符结合性

  • 左结合性：大多数运算符都是左结合性的，即从左到右进行运算。例如，算术运算符（如+、-、*、/）和关系运算符（如<、<=、>、>=）等。
  • 右结合性：少数运算符是右结合性的，即从右到左进行运算。最典型的是赋值运算符（如=、+=、-=等）和条件运算符（? :）。

3. 注意事项

  • 当表达式中的运算符优先级相同时，运算顺序由运算符的结合性决定。
  • 如果不确定运算符的优先级或结合性，可以使用括号()来明确指定运算顺序，以提高代码的可读性和准确性。
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四、相关链接

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  2. Sublime Text下载地址
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  4. 「C++系列」C++ 基本语法
  5. 「C++系列」C++ 数据类型
  6. 「C++系列」C++ 变量类型
  7. 「C++系列」C++ 变量作用域
  8. 「C++系列」C++ 常量知识点-细致讲解
  9. 「C++系列」C++ 修饰符类型
  10. 「C++系列」一篇文章说透【存储类】

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