C语言入门与进阶（三）运算符

1. 算术运算符

加 + 减 - 乘 * 除 / 这些常用的运算符不再赘述，这里单独说一下取模运算符 %：它的作用是取整型变量的余数，比如 10 \ % 3 (数学公式写法为 10 \ b mod 3 ) 等于 1 ，因为 10 除以 3 的余数为 1。

2. 关系运算符

等于 == 不等于 !=  大于 > 小于 < 大于等于 >= 小于等于 <=

3. 逻辑运算符

逻辑与 && 逻辑或 || 逻辑非 !

这三个运算符跟高中数学第一章的运算符类似，"逻辑与"类似"且"，"逻辑或"类似"或"。依然满足"一真或为真，一假且为假"。

有的人可能没听过这个口诀，没关系，我们展开讲讲： 逻辑与 && 连接两个表达式^【1】，如果两个表达式都为 真，则结果为 真，否则为 假。 逻辑或 || 连接两个表达式，如果两个表达式都为 假，则结果为 假，否则为 真。 逻辑非 ! 将一个表达式取反，如果表达式为 真，则结果为 假，否则为 真。

这些表达式可以嵌套使用^【2】，比如 (!(5 == (3 + (6 == 8||9 == 9) == 9)))||(7 == ((7 > 6) ? 7 : 9)) 算出来了吗？没算出来也不用灰心(毕竟正常人都不会这么写)，答案是真

我们可以借助程序来验证一下：

//输出结果是1，在c语言中0代表假(false)，其他值代表真(true)
printf("%d\n",(!(5 == (3 + (6 == 8||9 == 9) == 9)))||(7 == ((7 > 6) ? 7 : 9)));

//输出结果是1，在c语言中0代表假(false)，其他值代表真(true)
printf("%d\n",(!(5 == (3 + (6 == 8||9 == 9) == 9)))||(7 == ((7 > 6) ? 7 : 9)));

4. 赋值运算符

• = 基本的赋值运算符^【3】，将等号右边的值赋给等号左边的变量。
• += 和 -= a += b 是 a = a + b 的简写，a -= b 是 a = a - b 的简写，*= 和 /= 同理。
• %= a %= b 是 a = a % b 的简写。

5. 其他运算符

5.1 自增/自减

++ -- 运算符用于自增自减，而且每次只自增或者自减 1

5.2 三目运算符

//如果num1大于num2，则a=num1，否则a=num2
int a = (num1 > num2) ? num1 : num2;

5.3 强制类型转换

在常量或变量前面加上 (类型)，强行将其转换为指定的类型。

int a = 9;
//将int类型的a强制转换为long long类型，并将其赋值给long long类型的b
long long b = (long long)a;

5.4 逗号运算符

从左到右依次计算表达式,然后返回最右边表达式的结果。 所有表达式除了最后一个表达式的结果都会被丢弃。 逗号运算符^【4】的优先级是最低的，所以它会在所有其他运算符之后执行。

#include<stdio.h>
int main(){
    int a = 7;
    int b = 9;
    printf("%d",(((((++a,b++),a++),++b),a++),++b));//输出12
    //猛一看很复杂，但是只要知道逗号表达式的运算规则就好理解了(只保留最右边表达式的结果)，一层一层拆括号即可
    //另外如果你忘了a++和++a的区别了，我们就再来复习一下，++a是a的数值先加1 再拿a的值进行运算，a++是先取走a的值运算，然后再把a本身的值加1
    return 0;
}

6. 位运算符

这个稍微有点复杂，我们一点一点展开讲。

(1) 什么是位

我们之前常说一个数有"几位"，比如 1234 有4位，而 12345 有5位。这个位跟我们要说的位是同一个东西。 在计算机术语中，位（bit）^【5】来自英文 bit ，音译为“比特”，是计算机内部数据储存的最小单位。 计算机中还有一个单位是字节^【6】，一个字节是 8 个比特，也就是八位数。 在计算机中，所有的数字都是以二进制^【7】的形式存储的，比如 1234 的二进制是 10011010010 ，是 11 位数。

(2) 十进制转二进制

十进制与二进制相互转换的方法高中学过，但是相信不少同学跟我一样，高考之后就忘得七七八八了(bushi)，所以我们来简单复习一下进制转换的方法：

:::info 转换方法 (如果这部分你已经掌握了，可以直接跳到位运算符^【8】)

将十进制数除以 2 ，记下余数。拿商接着除以 2，记下余数。重复这个过程，直到商为 0 为止。把刚才一个个记下的余数从后往前读，就是二进制数。 :::

光说有点抽象，我们来看个示例：

刚才只讲了整数，现在说说带小数的十进制数：

:::info 转换方法 把带小数的十进制数分成整数部分和小数部分，整数部分依然用刚才的方法，小数部分不断乘 2，然后取整数部分(是 0 就取 0)，之后把乘积的小数部分拿出，乘 2，取整数部分，不断重复这个过程，直到乘积的小数部分为 0 (有可能会出现一直乘下去没完没了的情况，这时候乘 2 取整适当次数就行了，剩下的数直接舍弃)。

注意这次是 从前往后读 你记下来的数字，而不是像整数部分转换时从后往前倒着读 :::

例如：

(3) 二进制转十进制

将二进制数从前往后，每次取出一位，乘以 2^i (i = m - 1) ( m 表示这是原二进制数从前往后数第几个)，之后所有乘积相加，就是转换成的十进制数。

比如 10011010010 ，从前往后：

$$
1 * 2^0 + 0 * 2^1 + 1 * 2^2 + 0 * 2^3 + 1 * 2^4 + 1 * 2^5 + 0 * 2^6 + 0 * 2^7 + 0 * 2^8 + 0 * 2^9 + 0 * 2^{10} = 1234
$$

:::info Tips 其实C语言有专门负责进制转换的函数，我们在函数那章再聊，这里先聊原理。 :::

(4) 位运算符

刚才我们聊了位的概念，现在我们来聊一下位运算符。

(4.1) 位左移(<<)与位右移(>>)

位左移 << 是各二进位全部左移若干位，高位丢弃^【9】，低位补 0，比如 00100001 左移 2 位，结果就是 10000100 (如果再左移，左边的 1 就会被丢弃)。

位右移 >> 是各二进位全部右移若干位，低位丢弃，高位补 0，比如 00100001 右移 2 位，结果就是 00010000 (如果再右移，右边的 1 可能会被丢弃)。

每位移一次，相当于这个数乘或者除以 2 ，比如 20 的二进制数是 0001 0100 ，左移 3 位，结果就是 1010 0000 ，相当于 20 * 2^3 = 160。

(4.2) <<=和>>=

<<= 和 >>= 这两个运算符跟先前的 +=、-= 很像，a >>= b 相当于 a = a >> b，a <<= b 相当于 a = a << b 。

7. 常用运算符优先级

有些符号我们还没讲到，不着急，先有个大致印象，等后面我们都会一一讲解。