C语言——操作符（预算符）详解

目录

1.操作符的分类

2.二进制和进制转换

3.原码，反码，补码

4.操作符的属性：优先级，结合性

5.表达式求值

1.操作符的分类

• 算数操作符：+，-，*，/，%
  前面加减乘与日常无区别，重点是/，%
  对于/：若除数比被除数小则得出的是商，若除数比被除数小则得出的是0
  还有两边都是整数的话，那执行的是整数除法，只得出整数
  若要得出浮点数则两边至少有一个浮点数
  对于%：这是取模（取余）计算的是整数之后的余数
  且两端只能是整数
• 移位操作符：<<,>>
  这个操作符是指移（2进制）位的操作符且只能是整数
  比如<<:左移操作符，a变量的一个2进制：00000000000000000000000000001010（a）
  a<<1:则会变成：
  00000000000000000000000000010100（a<<1)
  若未被赋值用a<<1，a的值不会改变。
  这有个口诀：左丢弃，右补0
  还有>>:右移操作符，和左移不同的是有两种:
  1 .算术右移 :与左移大致相同，不过口诀：右边丢弃，左边补原来符号位（2进制最前的1或0，1指负数，0指正数）
  2 .逻辑右移：则是右边丢弃，左边补0.
  最重要的：对移位操作符，不要用移动负数位，这个是标准未被定义：a<<-1
• 位操作符：&，|，^（进行补码运算)
  &： 按位与
  | : 按位或
  ^ ： 按位异或
  ~： 按位取反
  （都是二进制位且操作数是整数）
  &：口诀：有0则为0，有两个同时为1，则为1（就像&&一样有一个错全错，两个同时对才算对：也就是与的意思）
  | ：口诀：有1则为1，两个同时为0，则为0（就像||一样一个对就算对，两个错才是错：也就是或的意思）
  ^ : 口诀：相同为0，不同为1.（就像对错相反0表示错，1表示对）
  比如：a的补码=00000000000000000000000000101010
  ******* b的补码=10000000000000000000000000100010
  *******a&(%,^)b=00000000000000000000000000100010
  （支持交换律）
  按上面的口诀算
  用法：1.实现两个整数交换。
  2.查一个整数二进制中毒的1个数。
  注意缺点：可读性差。效率差。只能整数交换
• 赋值操作符：=，+=，-=，*=，/=，%=，<<=,>>=,&=,|=,^=
  1 .= 作用是赋值，能让你之前不满意的值进行重新赋值。（注意：=与==不同，==是我们日常用的等号，=是赋值用的。还有a=b=c多重赋值也是可以的，但不建议用，不易于调试）
  2 .+=：这一类都属于复合赋值符，复合效果：a+=b等价于a=a+b(其余的复合赋值符都是如此）
• 单目操作符：！，++，–，&，*，+，-，~，sizeof,(类型)
  1 .! ： 指逻辑反操作（加否的意思）
  2 .++，- -，指的是加和减的意思但方的位置不同有不同的效果：a++后置指先使用后计算，++a前置则相反。如：b=a++，b会等于a，而a则会加1.
  3 .& ：指取地址，在scanf等需要用到地址的地方要加&
  4 .~ ：指一个数的二进制按位取反（将1改为0，0改为1）
  5.（+，-）：可表示正，负数
  6 . *：指间接访问操作符（解引用操作数）这会在指针中用到（是它通过解析地址找到地址所指向的数 ）
  7 .sizeof：操作数的类型长度（以字节为单位）
  sizeof（a），sizeof（int），sizeof a，sizeof int，这四种写法都可以。
  sizeof 只计算类型长度（里面是表达式的话不计算） sizeof a这种写法可以说明他不是函数
  sizeof与数组：sizeof（arr）计算的是数组的大小而数组也算是一种指针：4或8
  8 .（类型）指强制类型转换，比如（int）a，a属于float类型，这时a就转换为int类型比如将3.14改为3
  类型有很多种：int ，float ，double ，short ，char ，long ，longlong ，unsigned，signed，布尔类型
  这里讲一下布尔类型：是在c99中引入的，用来表示真假
  头文件：#include
  -Bool flag=false或true
  可用在return 上相当于0和1
• 关系操作符：>,>=,<,<=,==,!=
  这些都与我们所熟知的差不多，但有要注意的：==与=的区分,不要写错了
• 逻辑操作符：&&，||
  &&：指逻辑与。当使用&&连接两个表达式时，只有当两个表达式的值都为真（在 C 语言中，非零值表示真，零值表示假）时，整个逻辑与表达式的值才为真；只要有一个表达式的值为假，整个表达式的值就为假。
  |：指逻辑或；当使用||连接两个表达式时，只要两个表达式中有一个的值为真，整个逻辑或表达式的值就为真；只有当两个表达式的值都为假时，整个表达式的值才为假。
  这两个都具有短路：&&当计算A && B时，如果A的值为假，那么B将不会被计算
  ||当计算A || B时，如果A的值为真，那么B将不会被计算。
• 条件操作符：exp1？exp2：exp3（三目操作符）
  比如：a>b?a:b 如果a>b为真那就是a，反之为b（a，b可以为表达式）
• 逗号表达式：，
  exp1,exp2,exp3:这是表达式且从左往右依次执行，整个表达式是最后的表达式的结果
• 下标引用 ：[]
  [],在数组中能用到。其中含操作数：一个数组名 一个是索引数:arr[10]
• 函数调用：（）
  ()可接受多个操作数，第一个是函数名，其余是传递给函数的参数，如strlen（“abcdef"）
• 结构成员访问： . , ->
  访问一个结构体成员：1. .:结构体变量.成员名，2.->:结构体指针->成员名
  …
  //
  struct book
  {
  char name[20];
  char author[30];
  int price;
  }
  int main()
  {
  struct book b1={“万相之王”，“天蚕土豆”，42} ；
  struct book *s=&b1;
  printf(“《%s》 %s %d“，b1.name，b1.author，b1.price);
  printf(”《%s》 %s %d“，s->name，s->author，s->price);
  return 0;
  }
  …

2.二进制和进制转换

进制我们通常听说有2进制、8进制、10进制、16进制
那一个数来说：15.
15的2进制：1111（2进制只有0，1）
15的8进制：17 （8进制0~7）
15的10进制：15 （10进制0~9）
15的16进制：F （0~9 之后是a~f）
2进制转10进制：
1101：这里个位表示2的0次，十位表示2的1次，依此类推；
11+02+14+18=13
10进制转2进制：
125：这里我们可以用除法来计算：125/2=62余1，再62/2=31余0，依次计算至最后除数大于被除数结束从右往左写余数得125的2进制为1111101
2进制转8进制：
因为8进制0~7，只需用三个2进制的数就行 如：2进制的 01101011：01换成1，101换成5，011换成3得8进制0153，0开头的数字，会被当做8进制。
2进制转16进制
依照2进制转8进制，16进制只需要4个2进制的数就行了，还是2进制的01101011，0110换成6，1011换成b，16进制表示要在前加0x，所以得0x6b

3.原码，反码，补码

原码：按照一个数（有正有负）得2进制为它的原码
反码：符号位不变（第一个数），其他位按位取反为它的反码
补码：反码+1为它的补码
内存中存储的是补码的2进制，所以在参加移位时，移动的都是补码
补码转为原码有两种方式：1.补码-1，再取反 2.先取反，再+1

4.操作符的属性：优先级，结合性

c语言中操作符有2中属性：优先级和结合性。这两个决定了表达式求值计算顺序。
优先级：圆括号()>单目运算符>算术运算符>关系运算符>逻辑运算符>赋值运算符
结合性：例如算术运算符是从左到右计算，单目运算符是从右到左计算。
这个内容有很多建议要记得式下面的（优先级由高到低），其他看图
• 圆括号（ () ）
• ⾃增运算符（ ++ ），⾃减运算符（ – ）
• 单⽬运算符（ + 和 - ）
• 乘法（ * ），除法（ / ）
• 加法（ + ），减法（ - ）
• 关系运算符（ < 、 > 等）
• 赋值运算符（ = ）

5.表达式求值

1.其由操作符的属性决定计算顺序
2.有时，操作数在求值的时候会需要转换类型求值
隐式类型转换
c语言中自动将一种数据类型转换为另一种数据类型，不需要显式地使用类型转换运算符，使操作数的类型符合运算符的要求。
1.算术运算中的转换
将较低精度的数据类型转换为较高精度的数据类型，以避免数据丢失。
2.赋值运算中的转换
如果值的类型和变量的类型不一致，会将赋值号右边的值转换为左边变量的类型。
3.函数调用中的转换
实参的类型如果和形参的类型不完全匹配，会转换不过转换取决于函数定义的具体要求和编译器的实现。

整型提升

为了获得精度，将一些字符和短整型转为整型，叫作整型提升
这是为了将数据送进cpu计算 因为cpu通常对int类型的数据操作效率更高。

算术转换

不同类型的算术类型（int float 等）进行混合运算，按照以下顺序进行转换：int - > unsigned int - > long - > unsigned long - > long long - > unsigned long long - > float - > double - > long double，转换为更高精度再计算

可能出现的问题

1.数据精度丢失
如：float在转换为int 小数会丢失
2.溢出问题
如：int转为char 因表示范围的问题可能会得到一个不符合预期的值。