【轻松学C：编程小白的大冒险】— 09 运算符与表达式的实际应用

• 在编程的艺术世界里，代码和灵感需要寻找到最佳的交融点，才能打造出令人为之惊叹的作品。
• 而在这座秋知叶i博客的殿堂里，我们将共同追寻这种完美结合，为未来的世界留下属于我们的独特印记。

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一、 运算符家族大阅兵

• 今天我们要解锁C语言的全部34个运算符！每个运算符都是身怀绝技的江湖高手，让我们逐个揭开它们的神秘面纱。
• 运算符家族大阅兵 表格

分类	运算符符号	描述	示例代码	优先级
算术运算符	+ - * / %	加减乘除取余	5 + 3 * 2 → 11	4-3
赋值运算符	= += -= *= /= %=	基本及复合赋值	coins += 5 → coins=15	2
关系运算符	> < == != >= <=	比较大小关系	5 > 3 → 1	6-7
逻辑运算符	&& `		!`	逻辑与/或/非
位运算符	& `	^` `~` `<<` `>>`	二进制位操作	0b1010 & 0b0101 → 0b0000
其他运算符	() [] . ->	括号/数组/结构体成员访问	arr[0] ptr->value	1
	++ --	自增自减	i++ → i=i+1	2
	sizeof	计算数据类型大小	sizeof(int) → 4	2
	? :	三目条件运算符	a>b ? a : b	13
	,	逗号运算符	int x=(5,6,7) → x=7	14
	& *	取地址/间接访问	int *p=&x; *p=5	2
	(类型)	强制类型转换	(float)total / quantity	2

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二、 算术运算符：数学界的五虎上将

1. 加法运算符 +

• 特点：最友好的运算符，支持数字相加和字符串拼接（但C语言不支持）
• 示例代码

int apples = 3, oranges = 5;
printf("水果总数：%d", apples + oranges); // 8

• 使用场景：购物车金额计算、步数统计等
• 示例图

苹果数量

加法运算符 +

橙子数量

水果总数

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2. 减法运算符 -

• 特点：可以计算年龄差、温度变化等
• 示例代码

int birthYear = 2000, currentYear = 2025;
printf("年龄：%d", currentYear - birthYear); // 25

• 使用场景：时间差计算、库存管理等
• 示例图

当前年份

减法运算符 -

出生年份

年龄

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3. 乘法运算符 *

• 特点：几何计算必备，支持快速翻倍
• 示例代码

float radius = 3.5;
printf("圆面积：%.2f", 3.14 * radius * radius); // 38.47

• 使用场景：图形渲染、投资收益计算等
• 示例图

圆周率 3.14

乘法运算符 *

半径

半径 * 3.14

乘法运算符 *

圆面积

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4. 除法运算符 /

• 特点：整数相除会自动"砍尾"，浮点相除需注意精度
• 示例代码

int slices = 7, people = 3;
printf("每人分到：%d片", slices / people); // 2

• 使用场景：资源分配、数据平均等
• 示例图

切片数量

除法运算符 /

人数

每人分到的切片数

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5. 取模运算符 %

• 特点：返回余数，可用于判断奇偶性
• 示例代码

int number = 13;
printf("%s", number % 2 ? "奇数" : "偶数"); // 奇数

• 使用场景：周期性任务调度、验证码生成等
• 示例图

是

否

数字

取模运算符 %

2

余数是否为 0?

偶数

奇数

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二、 赋值运算符：数据管道工程师

1、基本赋值 =

• 特点：把右边的值"倒入"左边变量
• 示例代码

int score = 90; // 把90赋值给score

• 示例图

值 90

赋值运算符 =

变量 score

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2、复合加法赋值 +=

• 特点：懒人必备快捷方式，等价于 变量 = 变量 + 值
• 示例代码

int coins = 10;
coins += 5; // 等价于 coins = coins + 5 → 15

• 示例图

初始变量 coins

执行 += 5

读取数值: 5

读取 coins 的值: 10

计算 10 + 5 = 15

更新 coins 的值

最终 coins 的值: 15

等价表达式

coins = coins + 5

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3、复合减法赋值 -=

• 特点：懒人必备快捷方式，等价于 变量 = 变量 - 值
• 示例代码

int balance = 100;
balance -= 30; // 等价于 balance = balance - 30 → 70

• 示例图

初始变量 balance

执行 -= 30

读取数值: 30

读取 balance 的值: 100

计算 100 - 30 = 70

更新 balance 的值

最终 balance 的值: 70

等价表达式

balance = balance - 30

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4、复合乘法赋值 *=

• 特点：懒人必备快捷方式，等价于 变量 = 变量 * 值
• 示例代码

int speed = 5;
speed *= 2; // 等价于 speed = speed * 2 → 10

• 示例图

初始变量 speed

执行 *= 2

读取数值: 2

读取 speed 的值: 5

计算 5 * 2 = 10

更新 speed 的值

最终 speed 的值: 10

等价表达式

speed = speed * 2

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5、复合除法赋值 /=

• 特点：懒人必备快捷方式，等价于 变量 = 变量 / 值
• 示例代码

int slices = 12;
slices /= 3; // 等价于 slices = slices / 3 → 4

• 示例图

初始变量 slices

执行 /= 3

读取数值: 3

读取 slices 的值: 12

计算 12 / 3 = 4

更新 slices 的值

最终 slices 的值: 4

等价表达式

slices = slices / 3

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6、复合取模赋值 %=

• 特点：懒人必备快捷方式，等价于 变量 = 变量 % 值
• 示例代码

int remainder = 10;
remainder %= 3; // 等价于 remainder = remainder % 3 → 1

• 示例图

初始变量 remainder

执行 %= 3

读取数值: 3

读取 remainder 的值: 10

计算 10 % 3 = 1

更新 remainder 的值

最终 remainder 的值: 1

等价表达式

remainder = remainder % 3

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三、 关系运算符：代码裁判组

运算符	含义	示例
>	大于	5 > 3 → 1
<	小于	2 < 4 → 1
==	等于	3 == 3 → 1
!=	不等于	5 != 6 → 1
>=	大于等于	5 >= 5 → 1
<=	小于等于	4 <= 3 → 0

• 使用场景：常用于条件判断（如 if 语句）、循环控制（如 for 循环）以及逻辑表达式组合。
• 示例代码

#include 

int main() {
    int a = 5, b = 3;

    // 大于
    printf("5 > 3 → %d\n", a > b);   // 输出: 1

    // 小于等于
    printf("3 <= 5 → %d\n", 3 <= 5); // 输出: 1

    // 不等于
    printf("a != b → %d\n", a != b); // 输出: 1

    return 0;
}

• 示例图

真

假

值 1

关系运算符

值 2

执行判断

返回 1

返回 0

规则说明

比较两个值的大小或相等性

四、 逻辑运算符：代码的智能大脑

1、逻辑与 &&

• 特点：两个条件都为真才返回真
• 示例代码

#include 

int main() {
    int age = 20;
    int score = 70;

    if (age >= 18 && score > 60) {
        printf("合格");
    } else {
        printf("不合格");
    }

    return 0;
}

• 示例图

真

假

年龄 >= 18?

逻辑与运算符 &&

分数 > 60?

判断结果

输出: 合格

输出: 不合格

逻辑与规则

两个条件都为真才返回真

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2、 逻辑或 ||

• 特点：只要一个条件为真就返回真
• 示例代码

#include 

int main() {
    int isVIP = 1;
    int points = 800;

    if (isVIP || points > 1000) {
        printf("可兑换");
    } else {
        printf("不可兑换");
    }

    return 0;
}

• 示例图

真

假

是否为 VIP?

逻辑或

积分 > 1000?

判断结果

输出: 可兑换

输出: 不可兑换

逻辑或规则

只要一个条件为真就返回真

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3、逻辑非 !

• 特点：反转布尔值
• 示例代码

#include 
#include 

// 模拟显示登录页面的函数
void showLoginPage() {
    printf("显示登录页面\n");
}

int main() {
    bool isLoggedIn = false;
    if (!isLoggedIn) {
        showLoginPage();
    }
    return 0;
}

• 示例图

真

假

是否已登录?

逻辑非运算符 !

反转后的状态

输出: 显示登录页面

输出: 不显示登录页面

逻辑非规则

反转布尔值

五、 位运算符：二进制世界的黑客

1、按位与 &

• 特点：只有对应位都为1才保留1
• 示例代码

#include 

int main() {
    unsigned char flag = 0b1010;
    flag &= 0b0101;
    printf("按位与运算结果: 0b%04b\n", flag);
    return 0;
}

• 示例图

二进制数 0b1010

按位与运算符 &

二进制数 0b0101

运算结果

输出: 0b0000

按位与规则

只有对应位都为 1 才保留 1

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2、按位或 |

• 特点：对应位有 1 就保留 1
• 示例代码

#include 

int main() {
    unsigned char led = 0b0000;
    led |= 0b0001;
    printf("按位或运算后 led 的值: 0b%04b\n", led);
    return 0;
}

• 示例图

结果

二进制数 0b0000

按位或

二进制数 0b0001

运算结果

输出: 0b0001

按位或规则

对应位有 1 就保留 1

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3、按位异或 ^

• 特点：对应位不同才保留 1
• 示例代码

#include 

int main() {
    unsigned char num1 = 0b1010;
    unsigned char num2 = 0b0101;
    unsigned char result = num1 ^ num2;
    printf("按位异或运算结果: 0b%04b\n", result);
    return 0;
}

• 示例图

结果

二进制数 0b1010

按位异或运算符 ^

二进制数 0b0101

运算结果

输出: 0b1111

按位异或规则

对应位不同才保留 1

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4、按位取反 ~

• 特点：翻转所有二进制位
• 示例代码

#include 

int main() {
    unsigned char data = 0b1100;
    unsigned char result = ~data;
    printf("按位取反运算结果: 0b%04b\n", result);
    return 0;
}

• 示例图

结果

二进制数 0b1100

按位取反

运算结果

输出: 0b0011

按位取反规则

翻转所有二进制位

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5、左移 <<

• 特点：每左移一位相当于乘以 2
• 示例代码

#include 

int main() {
    int speed = 5;
    speed <<= 1;
    printf("左移运算后 speed 的值: %d\n", speed);
    return 0;
}

• 示例图

结果

值 5

左移运算符 <<

移动位数 1

运算结果

输出: 10

左移规则

每左移一位相当于乘以 2

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6、右移 >>

• 特点：每右移一位相当于除以 2
• 示例代码

#include 

int main() {
    int population = 100;
    population >>= 2;
    printf("右移运算后 population 的值: %d\n", population);
    return 0;
}

• 示例图

结果

值 100

右移运算符 >>

移动位数 2

运算结果

输出: 25

右移规则

每右移一位相当于除以 2

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六、 运算符优先级：代码交通规则

高优先级

括号/下标

单目运算符

乘除取模

加减

移位

关系

相等

位与

位异或

位或

逻辑与

逻辑或

三目

赋值

逗号

七、 小课堂：运算符的隐藏技能

1. 逗号运算符：int x = (5, 6, 7); 结果x=7

值 5

逗号运算符

值 6

值 7

最终值 7

赋值给变量 x

2. 三目运算符：max = (a > b) ? a : b;

真

假

值 a

比较 a > b

值 b

将 a 赋值给 max

将 b 赋值给 max

3. 强制类型转换：float price = (float)total / quantity;

变量 total

强制类型转换为 float

除法运算符 /

变量 quantity

结果赋值给 price

八、 编程冷笑话

程序员的老婆让他去买酱油：

• “记得买酱油，如果看到西瓜就买一个！”
• 程序员回家时只带了一个西瓜。
• 老婆：“为什么不买酱油？”
• 程序员：“因为我看到了西瓜！”

九、✨ 今日金句

“运算符是代码的标点符号，用好了能写出优美的诗，用错了就是乱码的诅咒！”