操作符详解(1)

1. 操作符分类：

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

2. 算术操作符

+ - * / %

1. 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。
2. 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。
3. % 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。

3. 移位操作符

<< 左移操作符
>> 右移操作符
注：移位操作符的操作数只能是整数。

 移位操作符移动的是二进制的位。

整数的二进制表示形式有三种：原码，反码，补码。

原码：按照数值的正负，直接写出的二进制序列就是原码，一个整数4个字节，32个bit位，一个整数的二进制序列就是32个bie位。对于有符号的整数来说，最高位是符号位，0为正数，1为负数。对于无符号整数来说，没有符号位，所有位都是有效位。

反码：反码的符号位不变，其他位按位取反。

补码：反码的二进制+1得到补码。

对于正整数来说，原码，反码，补码相同，无需计算。

对于负整数来说，原码，反码，补码需要计算。

不管是正整数还是负整数，在内存中存储的都是补码的二进制序列。

整数在计算的时候使用的也是补码。

10
原码：00000000 00000000 00000000 00001010
反码：00000000 00000000 00000000 00001010
补码：00000000 00000000 00000000 00001010
-10
原码：10000000 00000000 00000000 00001010
反码：11111111 11111111 11111111 11110101
补码：11111111 11111111 11111111 11110110

3.1 左移操作符

移位规则：
左边抛弃、右边补0.

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	//左移操作：左边丢弃，右边补0
	//00000000000000000000000000000111
	int m = 7;
	int n = m << 1;
	//00000000000000000000000000001110
	printf("%d\n", m);
	printf("%d\n", n);

	return 0;
}

 在左移后m的值还是7，m只是参与运算，<<操作符有*2的类似效果。

负数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	//左移操作：左边丢弃，右边补0
	//原码：10000000000000000000000000000111
	//负数要计算补码
	//反码：11111111111111111111111111111000
	//补码：11111111111111111111111111111001
	int m = -7;
	int n = m << 1;
	//左移后：11111111111111111111111111110010
	//打印出来的是原码，所以我们计算左移后的原码，-1取反得到原码
	//11111111111111111111111111110001
	//10000000000000000000000000001110
	printf("%d\n", m);
	printf("%d\n", n);

	return 0;
}

  

左移操作符可以使得一些二进制数字来到我们想要的地方。 

3.2 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
左边用原该值的符号位填充，右边丢弃

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = -10;
	//原码：10000000 00000000 00000000 00001010
	//反码：11111111 11111111 11111111 11110101
	//补码：11111111 11111111 11111111 11110110
	int b = a >> 1;
	//逻辑位移：01111111 11111111 11111111 11111011
	//算数位移：11111111 11111111 11111111 11111011
	//反码：11111111 11111111 11111111 11111010
	//原码：10000000 00000000 00000000 00000101-> -5
	printf("a=%d\n", a);
	printf("b=%d\n", b);
	return 0;
}

  

使用逻辑位移还是算术位移取决的是编译器，大部分是算术右移，逻辑右移太简单粗暴。

右移有类似除2的效果。

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。
例如：

int num = 10;
num>>-1;//error

4. 位操作符

位操作符有：

& //按位与
| //按位或
^ //按位异或
注：他们的操作数必须是整数。

 &运算，用补码进行运算，对应的二进制位有0则为0，两者为1才为1。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;

	int c = a & b;//按（2进制）位与
	//00000000000000000000000000000011 --- 3的补码
	//10000000000000000000000000000101 
	//11111111111111111111111111111010
	//11111111111111111111111111111011 --- -5的补码
	//00000000000000000000000000000011 --- 3的补码
	//00000000000000000000000000000011
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

 &的特点是得到某一个你想要的位。任何数字&1得到的他二进制位的最后一位。配合移位操作符将我们想要的二进制数字移位到最后一位，&1就可以得到这一位。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	//如果想要得到3的最低位
	//a&1
	//00000000000000000000000000000011 --- 3的补码
	//00000000000000000000000000000001 ---1的补码
	//遇到0则为0，3的最低位之前的所有位都会变成0，如果结果是0，表示3的最低位是0，如果结果是1，3的最低位就是1
	return 0;
}

| 运算：

用补码进行运算，对应的二进制位有1则为1，两者为0才为0。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;
	//00000000000000000000000000000011 --- 3的补码
	//10000000000000000000000000000101 
	//11111111111111111111111111111010
	//11111111111111111111111111111011 --- -5的补码
	int c = a | b;
	//00000000000000000000000000000011 --- 3的补码
	//11111111111111111111111111111011 --- -5的补码
	//11111111111111111111111111111011 
	//11111111111111111111111111111010
	//10000000000000000000000000000101   -5


	printf("%d\n", c);

	return 0;
}

^操作符：

相同为0，相异为1.\

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;
	//00000000000000000000000000000011 --- 3的补码
	//10000000000000000000000000000101 
	//11111111111111111111111111111010
	//11111111111111111111111111111011 --- -5的补码
	int c = a ^ b;
	//00000000000000000000000000000011
	//11111111111111111111111111111011
	//11111111111111111111111111111000
	//10000000000000000000000000000111
	//10000000000000000000000000001000
	//
	printf("%d\n", c);

	return 0;
}

接下来我们看一道面试题：不创建临时变量，实现两个数的交换。

 这个代码存在缺陷，变量的值如果太大就出问题了。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	printf("a=%d b=%d\n", a, b);
	a = a + b;
	b = a - b;
	a = a - b;
	printf("a=%d b=%d\n", a, b);
	return 0;
}

这个代码使用^操作符来实现，但是这种方法的效率不是很高，创建临时变量是最好的。 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;

	int c = 0;//中间变量
	printf("a=%d b=%d\n", a, b);
	
	a = a ^ b;//a = 3^5
	b = a ^ b;//b=3^5^5 b=3
	a = a ^ b;//a= 3^5^3^5^5 a=5

	printf("a=%d b=%d\n", a, b);
	return 0;
}

5. 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

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

这些运算符都可以写成复合的效果。
比如：

int x = 10;
x = x+10;
x += 10;//复合赋值
//其他运算符一样的道理。这样写更加简洁。

6. 单目操作符

6.1 单目操作符介绍

单目操作符就是只有一个操作数。

! 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

！可以把假变成真，把真变成假。
&是取地址操作符，用指针变量来存储。

*是解引用操作符，*x是通过x中存放的地址，知道x指向的对象。

sizeof其实我们之前已经见过了，可以求变量（类型）所占空间的大小。

前置++:计算口诀：先+1,后使用。

后置++:口诀：先使用，后+1。

--跟++是一样的。

6.2 sizeof 和 数组

数组传参是是首元素地址，是指针，地址的大小在32位平台是4个字节，64位平台是8个字节。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include <stdio.h>
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;
}


 

 7. 关系操作符

>
>=
<
<=
!= 用于测试“不相等”
== 用于测试“相等

这些关系运算符比较简单，没什么可讲的，但是我们要注意一些运算符使用时候的陷阱。
警告：
在编程的过程中== 和=不小心写错，导致的错误。

8. 逻辑操作符

&& 逻辑与
|| 逻辑或

&&都真才为真，||一个为真就是真。

360笔试题

#include <stdio.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\nd = %d\n", a, b, c, d);
return 0;
}

a++，a首先是0，所以这个表达式都为假，后面的不需要算了，所以只有a+1了，其他没变，i=0。 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include <stdio.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 i = %d\n", a, b, c, d,i);
	return 0;
}

这里有一个数不为0则为真，所以都要运算，i=1.

今天的分享到这里就结束啦！谢谢老铁们的阅读，让我们下期再见。

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