C語言 運算符

2023-01-11 16:24 更新

運算符是一種告訴編譯器執(zhí)行特定的數(shù)學或邏輯操作的符號。C 語言內置了豐富的運算符,并提供了以下類型的運算符:

  • 算術運算符
  • 關系運算符
  • 邏輯運算符
  • 位運算符
  • 賦值運算符
  • 雜項運算符

本章將逐一介紹算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、位運算符、賦值運算符和雜項運算符。

算術運算符

下表顯示了 C 語言支持的所有算術運算符。假設變量 A 的值為 10,變量 B 的值為 20,則:

運算符 描述 實例
+ 把兩個操作數(shù)相加 A + B 將得到 30
- 從第一個操作數(shù)中減去第二個操作數(shù) A - B 將得到 -10
* 把兩個操作數(shù)相乘 A * B 將得到 200
/ 分子除以分母 B / A 將得到 2
% 取模運算符,整除后的余數(shù) B % A 將得到 0
++ 自增運算符,整數(shù)值增加 1 A++ 將得到 11
-- 自減運算符,整數(shù)值減少 1 A-- 將得到 9

實例

請看下面的實例,了解 C 語言中所有可用的算術運算符:

#include <stdio.h>

int main()
{
   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;

   c = a + b;
   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a - b;
   printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a * b;
   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a / b;
   printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a % b;
   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a++;  // 賦值后再加 1 ,c 為 21,a 為 22
   printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c );
   c = a--;  // 賦值后再減 1 ,c 為 22 ,a 為 21
   printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c );

}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產生下列結果:

Line 1 - c 的值是 31
Line 2 - c 的值是 11
Line 3 - c 的值是 210
Line 4 - c 的值是 2
Line 5 - c 的值是 1
Line 6 - c 的值是 21
Line 7 - c 的值是 22

以下實例演示了 a++ 與 ++a 的區(qū)別: a++ 和 ++a的相同點都是給a+1,不同點是a++是先賦值再+1,而++a則是先+1再參賦值。

實例

#include <stdio.h>
int main()
{
int c;
int a = 10;
c = a++;
printf("先賦值后運算:\n");
printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
printf("Line 2 - a 的值是 %d\n", a );
a = 10;
c = a--;
printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
printf("Line 4 - a 的值是 %d\n", a );
printf("先運算后賦值:\n");
a = 10;
c = ++a;
printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
printf("Line 6 - a 的值是 %d\n", a );
a = 10;
c = --a;
printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c );
printf("Line 8 - a 的值是 %d\n", a );
}

以上程序執(zhí)行輸出結果為:

先賦值后運算:
Line 1 - c 的值是 10
Line 2 - a 的值是 11
Line 3 - c 的值是 10
Line 4 - a 的值是 9
先運算后賦值:
Line 5 - c 的值是 11
Line 6 - a 的值是 11
Line 7 - c 的值是 9
Line 8 - a 的值是 9

關系運算符

下表顯示了 C 語言支持的所有關系運算符。假設變量 A 的值為 10,變量 B 的值為 20,則:

運算符 描述 實例
== 檢查兩個操作數(shù)的值是否相等,如果相等則條件為真。 (A == B) 不為真。
!= 檢查兩個操作數(shù)的值是否相等,如果不相等則條件為真。 (A != B) 為真。
> 檢查左操作數(shù)的值是否大于右操作數(shù)的值,如果是則條件為真。 (A > B) 不為真。
< 檢查左操作數(shù)的值是否小于右操作數(shù)的值,如果是則條件為真。 (A < B) 為真。
>= 檢查左操作數(shù)的值是否大于或等于右操作數(shù)的值,如果是則條件為真。 (A >= B) 不為真。
<= 檢查左操作數(shù)的值是否小于或等于右操作數(shù)的值,如果是則條件為真。 (A <= B) 為真。

實例

請看下面的實例,了解 C 語言中所有可用的關系運算符:

#include <stdio.h>

int main()
{
   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;

   if( a == b )
   {
      printf("Line 1 - a 等于 b\n" );
   }
   else
   {
      printf("Line 1 - a 不等于 b\n" );
   }
   if ( a < b )
    { 
            printf("Line 2 - a 小于 b\n" );
    }
    else
    {
            printf("Line 2 - a 不小于 b\n" );
    }
   if ( a > b )
   {
      printf("Line 3 - a 大于 b\n" );
   }
   else
   {
      printf("Line 3 - a 不大于 b\n" );
   }
   /* 改變 a 和 b 的值 */
   a = 5;
   b = 20;
   if ( a <= b )
    {       printf("Line 4 - a 小于或等于 b\n" );
    }
    if ( b >= a )
   {
      printf("Line 5 - b 大于或等于 b\n" );
   }
}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產生下列結果:

Line 1 - a 不等于 b
Line 2 - a 不小于 b
Line 3 - a 大于 b
Line 4 - a 小于或等于 b
Line 5 - b 大于或等于 b

邏輯運算符

下表顯示了 C 語言支持的所有關系邏輯運算符。假設變量 A 的值為 1,變量 B 的值為 0,則:

運算符 描述 實例
&& 稱為邏輯與運算符。如果兩個操作數(shù)都非零,則條件為真。 (A && B) 為假。
|| 稱為邏輯或運算符。如果兩個操作數(shù)中有任意一個非零,則條件為真。 (A || B) 為真。
! 稱為邏輯非運算符。用來逆轉操作數(shù)的邏輯狀態(tài)。如果條件為真則邏輯非運算符將使其為假。 !(A && B) 為真。

實例

請看下面的實例,了解 C 語言中所有可用的邏輯運算符:

#include <stdio.h>

int main()
{
   int a = 5;
   int b = 20;
   int c ;

   if ( a && b )
   {
      printf("Line 1 - 條件為真\n" );
   }
   if ( a || b )
   {
      printf("Line 2 - 條件為真\n" );
   }
   /* 改變 a 和 b 的值 */
   a = 0;
   b = 10;
   if ( a && b )
   {
      printf("Line 3 - 條件為真\n" );
   }
   else
   {
      printf("Line 3 - 條件不為真\n" );
   }
   if ( !(a && b) )
   {
      printf("Line 4 - 條件為真\n" );
   }
}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產生下列結果:

Line 1 - 條件為真
Line 2 - 條件為真
Line 3 - 條件不為真
Line 4 - 條件為真

位運算符

位運算符作用于位,并逐位執(zhí)行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示:

p q p & q p | q p ^ q
0 0 0 0 0
0 1 0 1 1
1 1 1 1 0
1 0 0 1 1

假設如果 A = 60,且 B = 13,現(xiàn)在以二進制格式表示,它們如下所示:

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A  = 1100 0011

下表顯示了 C 語言支持的位運算符。假設變量 A 的值為 60,變量 B 的值為 13,則:

運算符 描述 實例
& 按位與操作,按二進制位進行“與”運算。運算規(guī)則: 
0&0=0;
0&1=0;
1&0=0;
1&1=1;
(A & B) 將得到 12,即為 0000 1100
| 按位或運算符,按二進制位進行“或”運算。運算規(guī)則:
0|0=0;
0|1=1;
1|0=1;
1|1=1;
(A | B) 將得到 61,即為 0011 1101
^異或運算符,按二進制位進行“異或”運算。運算規(guī)則:
0^0=0;
0^1=1;
1^0=1;
1^1=0
(A ^ B) 將得到 49,即為 0011 0001
~ 取反運算符,按二進制位進行“取反”運算。運算規(guī)則:
~1=0;
~0=1;
(~A ) 將得到 -61,即為 1100 0011,2 的補碼形式,帶符號的二進制數(shù)。
<< 二進制左移運算符。左操作數(shù)的值向左移動右操作數(shù)指定的位數(shù)(左邊的二進制位丟棄,右邊補0)。 A << 2 將得到 240,即為 1111 0000
>> 二進制右移運算符。左操作數(shù)的值向右移動右操作數(shù)指定的位數(shù)(正數(shù)左補0,負數(shù)左補1,右邊丟棄)。 A >> 2 將得到 15,即為 0000 1111

實例

請看下面的實例,了解 C 語言中所有可用的位運算符:

#include <stdio.h>

int main()
{

   unsigned int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */  
   unsigned int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
   int c = 0;           

   c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */ 
   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );

   c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
   printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );

   c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );

   c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
   printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );

   c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );

   c = a >> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
   printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c );
}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產生下列結果:

Line 1 - c 的值是 12
Line 2 - c 的值是 61
Line 3 - c 的值是 49
Line 4 - c 的值是 -61
Line 5 - c 的值是 240
Line 6 - c 的值是 15

賦值運算符

下表列出了 C 語言支持的賦值運算符:

運算符 描述 實例
= 簡單的賦值運算符,把右邊操作數(shù)的值賦給左邊操作數(shù) C = A + B 將把 A + B 的值賦給 C
+= 加且賦值運算符,把右邊操作數(shù)加上左邊操作數(shù)的結果賦值給左邊操作數(shù) C += A 相當于 C = C + A
-= 減且賦值運算符,把左邊操作數(shù)減去右邊操作數(shù)的結果賦值給左邊操作數(shù) C -= A 相當于 C = C - A
*= 乘且賦值運算符,把右邊操作數(shù)乘以左邊操作數(shù)的結果賦值給左邊操作數(shù) C *= A 相當于 C = C * A
/= 除且賦值運算符,把左邊操作數(shù)除以右邊操作數(shù)的結果賦值給左邊操作數(shù) C /= A 相當于 C = C / A
%= 求模且賦值運算符,求兩個操作數(shù)的模賦值給左邊操作數(shù) C %= A 相當于 C = C % A
<<= 左移且賦值運算符 C <<= 2 等同于 C = C << 2
>>= 右移且賦值運算符 C >>= 2 等同于 C = C >> 2
&= 按位與且賦值運算符 C &= 2 等同于 C = C & 2
^= 按位異或且賦值運算符 C ^= 2 等同于 C = C ^ 2
|= 按位或且賦值運算符 C |= 2 等同于 C = C | 2

實例

請看下面的實例,了解 C 語言中所有可用的賦值運算符:

#include <stdio.h>

int main()
{
   int a = 21;
   int c ;

   c =  a;
   printf("Line 1 - =  運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c +=  a;
   printf("Line 2 - += 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c -=  a;
   printf("Line 3 - -= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c *=  a;
   printf("Line 4 - *= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c /=  a;
   printf("Line 5 - /= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c  = 200;
   c %=  a;
   printf("Line 6 - %= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c <<=  2;
   printf("Line 7 - <<= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c >>=  2;
   printf("Line 8 - >>= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c &=  2;
   printf("Line 9 - &= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c ^=  2;
   printf("Line 10 - ^= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

   c |=  2;
   printf("Line 11 - |= 運算符實例,c 的值 = %d\n", c );

}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產生下列結果:

Line 1 - =  運算符實例,c 的值 = 21
Line 2 - += 運算符實例,c 的值 = 42
Line 3 - -= 運算符實例,c 的值 = 21
Line 4 - *= 運算符實例,c 的值 = 441
Line 5 - /= 運算符實例,c 的值 = 21
Line 6 - %= 運算符實例,c 的值 = 11
Line 7 - <<= 運算符實例,c 的值 = 44
Line 8 - >>= 運算符實例,c 的值 = 11
Line 9 - &= 運算符實例,c 的值 = 2
Line 10 - ^= 運算符實例,c 的值 = 0
Line 11 - |= 運算符實例,c 的值 = 2

雜項運算符

下表列出了 C 語言支持的其他一些重要的運算符,包括 sizeof()、&、* 和 ? :

運算符 描述 實例
sizeof() 返回變量的大小。 sizeof(a) 將返回 4,其中 a 是整數(shù)。
& 返回變量的地址。 &a; 將給出變量的實際地址。
* 指向一個變量。 *a; 將指向一個變量。
? : 條件表達式 如果條件為真 ? 則值為 X : 否則值為 Y

實例

請看下面的實例,了解 C 語言中所有可用的雜項運算符:

#include <stdio.h>

int main()
{
   int a = 4;
   short b;
   double c;
   int* ptr;

   /* & 和 * 運算符實例 */
   ptr = &a;    /* 'ptr' 現(xiàn)在包含 'a' 的地址 */
   printf("a 的值是 %d\n", a);
   printf("*ptr 是 %d\n", *ptr);

   /* 三元運算符實例 */
   a = 10;
   b = (a == 1) ? 20: 30;
   printf( "b 的值是 %d\n", b );

   b = (a == 10) ? 20: 30;
   printf( "b 的值是 %d\n", b );
}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產生下列結果:

a 的值是 4
*ptr 是 4
b 的值是 30
b 的值是 20

C 中的運算符優(yōu)先級

運算符的優(yōu)先級確定表達式中項的組合。這會影響到一個表達式如何計算。某些運算符比其他運算符有更高的優(yōu)先級,例如,乘除運算符具有比加減運算符更高的優(yōu)先級。

例如 x = 7 + 3 * 2,在這里,x 被賦值為 13,而不是 20,因為運算符 * 具有比 + 更高的優(yōu)先級,所以首先計算乘法 3*2,然后再加上 7。

下表將按運算符優(yōu)先級從高到低列出各個運算符,具有較高優(yōu)先級的運算符出現(xiàn)在表格的上面,具有較低優(yōu)先級的運算符出現(xiàn)在表格的下面。在表達式中,較高優(yōu)先級的運算符會優(yōu)先被計算。

類別  運算符  結合性 
后綴  () [] -> . ++ - -   從左到右 
一元  + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof  從右到左 
乘除  * / %  從左到右 
加減  + -  從左到右 
移位  << >>  從左到右 
關系  < <= > >=  從左到右 
相等  == !=  從左到右 
位與 AND  從左到右 
位異或 XOR  從左到右 
位或 OR  從左到右 
邏輯與 AND  &&  從左到右 
邏輯或 OR  ||  從左到右 
條件  ?:  從右到左 
賦值  = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |=  從右到左 
逗號  從左到右 

實例

請看下面的實例,了解 C 語言中運算符的優(yōu)先級:

#include <stdio.h>

int main()
{
   int a = 20;
   int b = 10;
   int c = 15;
   int d = 5;
   int e;
 
   e = (a + b) * c / d;      // ( 30 * 15 ) / 5
   printf("(a + b) * c / d 的值是 %d\n",  e );

   e = ((a + b) * c) / d;    // (30 * 15 ) / 5
   printf("((a + b) * c) / d 的值是 %d\n" ,  e );

   e = (a + b) * (c / d);   // (30) * (15/5)
   printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %d\n",  e );

   e = a + (b * c) / d;     //  20 + (150/5)
   printf("a + (b * c) / d 的值是 %d\n" ,  e );
  
   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產生下列結果:

(a + b) * c / d 的值是 90
((a + b) * c) / d 的值是 90
(a + b) * (c / d) 的值是 90
a + (b * c) / d 的值是 50


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