c基础语法03

c基础语法03

1. 算术运算符

1. 算术运算符

C 语言通过提供大量的运算符来支持我们对数据进行处理，前边我们将一个值存放到变量中，使用的是赋值运算符，就是等于号（=），上节课对字符串中的某个字符进行索引，使用方括号（[]）作为下标运算符实现。

这一节我们谈的是 C 语言中最常用的运算符——算数运算符。

这里有几点要跟大家说一下：

• 因为键盘上没有乘号和除号两个按键，所以用星号（*）和斜杠（/）代替，这几乎是潜规则了。
• 对于整数间的除法是采取直接舍弃小数部分的方式，而不是什么四舍五入噢。
• 对于浮点数间的除法则能获得一个相对逼近结果的值（如果除不尽或位数特别多的话）。
• 百分号（%）在这里是表示求余数的意思，但求余运算符要求两边的操作数都要是整数，其结果也是整数。

2. 何谓“目”？

大家可能看到有些运算符后边写双目，有些写单目，那么什么是目呢？

我们把被运算符作用的运算对象称之为操作数，比如 1 + 2，那么 1 和 2 就是被加法运算符（+）作用的两个操作数。我们说一个运算符是双目运算符还是单目运算符，就是看它有多少个操作数。

3. 表达式

用运算符和括号将操作数连接起来的式子，我们称之为表达式。

• 1 + 1
• 'a' + 'b'
• a + b
• a + 'b' + pow(a, b) * 3 / 4 + 5

4. 运算符的优先级和结合性

注1：优先级相同的运算符，运算次序由结合性决定。

• 比如 3 * 4 / 5 % 6，其中乘号、除号和求余运算符在同一优先级，结合性是“左到右”，因此先计算 3 * 4，再计算 / 5，最后计算 % 6
• 再如 -i++，符号和自增运算符在同一优先级，结合性是“右到左”，因此 -i++ 相当于 -(i++)

注2： 目运算符是指操作数的个数，比如单目运算符只有一个操作数，双目运算符有两个操作数，而三目运算符则有三个操作数。*

注3：通过使用小括号可以提升表达式的优先级至最高。

• 比如 (1 + 2) * (3 - 4)，其中加号、减号运算符的优先级本身是要低于乘号运算符的，但由于使用了小括号，且结合性均是“左到右”，所以先计算 (1 + 2)，再计算 (3 - 4)，最后才将前两者的结果相乘

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main()
{
    int i,j,k;

    i= 1+2;
    j= 1+2*3;
    k= i + j + -1 + pow(2,3);

    printf("i=%d\n",i);//3
    printf("j=%d\n",j);//7
    printf("k=%d\n",k);//17

    return 0;
}

优先级	运算符	含义	使用形式	**结合性 **	说明
1	[ ]	数组下标	数组名[整型表达式]	左到右 →
	( )	圆括号	(表达式)
	.	成员选择（对象）	对象.成员名
	->	成员选择（指针）	对象指针->成员名
	++	自增运算符	变量名++		单目运算符
	--	自减运算符	变量名--		单目运算符
2	-	负号运算符	-表达式	右到左←	单目运算符
	(类型)	强制类型转换	(数据类型)表达式		单目运算符
	++	自增运算符	++变量名		单目运算符
	--	自减运算符	--变量名		单目运算符
	*	取值运算符	*指针表达式		单目运算符
	&	取地址运算符	&左值表达式		单目运算符
	!	逻辑非运算符	!表达式		单目运算符
	~	按位取反运算符	~表达式		单目运算符
	sizeof	长度运算符	sizeof 表达式或sizeof(类型)		单目运算符
3	/	除	表达式 / 表达式	左到右→	双目运算符
	*	乘	表达式 * 表达式		双目运算符
	%	余数（取模）	整型表达式 % 整型表达式		双目运算符
4	+	加	表达式 + 表达式	左到右→	双目运算符
	-	减	表达式 - 表达式		双目运算符
5	<<	左移	表达式 << 表达式	左到右→	双目运算符
	>>	右移	表达式 >> 表达式		双目运算符
6	>	大于	表达式 > 表达式	左到右→	双目运算符
	>=	大于等于	表达式 >= 表达式		双目运算符
	<	小于	表达式 < 表达式		双目运算符
	<=	小于等于	表达式 <= 表达式		双目运算符
7	==	等于	表达式 == 表达式	左到右→	双目运算符
	!=	不等于	表达式 != 表达式		双目运算符
8	&	按位与	整型表达式 & 整型表达式	左到右→	双目运算符
9	^	按位异或	整型表达式 ^ 整型表达式	左到右→	双目运算符
10	|	按位或	整型表达式 | 整型表达式	左到右 →	双目运算符
11	&&	逻辑与	表达式 && 表达式	左到右 →	双目运算符
12	||	逻辑或	表达式 || 表达式	左到右 →	双目运算符
13	?:	条件运算符	表达式1? 表达式2: 表达式3	右到左 ←	三目运算符
14	=	赋值运算符	变量 = 表达式	右到左 ←	双目运算符
	/=	除后赋值	变量 /= 表达式		双目运算符
	*=	乘后赋值	变量 *= 表达式		双目运算符
	%=	取模后赋值	变量 %= 表达式		双目运算符
	+=	加后赋值	变量 += 表达式		双目运算符
	-=	减后赋值	变量 -= 表达式		双目运算符
	<<=	左移后赋值	变量 <<= 表达式		双目运算符
	>>=	右移后赋值	变量 >>= 表达式		双目运算符
	&=	按位与后赋值	变量 &= 表达式		双目运算符
	^=	按位异或后赋值	变量 ^= 表达式		双目运算符
	|=	按位或后赋值	变量 |= 表达式		双目运算符
15	,	逗号运算符	表达式1,表达式2,表达式3,…	左到右 →

5. 类型转换

当一个运算符的几个操作数类型不同时，编译器需要将它们转换为共同的某种数据类型，才能进行运算。

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("整型输出：%d\n",1+2.0);//0
    printf("浮点型输出：%f\n",1+2.0);//3.000000

    return 0;
}

通常情况下，编译器会将占用坑位比较小的操作数，先转换为与坑位较大的操作数的相同类型，然后再进行运算。这样做的目的就是为了确保计算的精确度。

除了编译器帮你自动转换不同类型的操作数之外，C 语言还允许你强制转换操作数的数据类型。做法就是在操作数的前边用小括号将目标数据类型括起来。

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("整型输出：%d\n",1+(int)2.0);//整型输出：3
    printf("浮点型输出：%f\n",1+2.0);//浮点型输出：3.000000
    printf("整型输出：%d\n",1+(int)1.8);//整型输出：2
    printf("整型输出：%d\n",1+(int)0.8);//整型输出：1

    return 0;
}

2. 关系运算符和逻辑运算符

1. 关系运算符

在 C 语言中，使用关系运算符来比较两个数的大小关系。

关系运算符都是双目运算符，其结合性均为左到右。另外，关系运算符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。
2. 关系表达式

用关系运算符将两边的变量、数据或表达式连接起来，称之为关系表达式：

• 1 < 2 // 1
• a > b // 看具体变量
• a <= 1 + b // 看具体变量
• 'a' + 'b' <= 'c' //97+98 <= 99 ----->0
• (a = 3) > (b = 5) // 0

关系表达式得到的值是一个逻辑值，即判断结果为“真”或“假”，如果结果为“真”，关系表达式的值为 1，如果为“假”，关系表达式的值则为 0。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 5,b = 3;
    printf("%d\n",1<2);
    printf("%d\n",a>b);
    printf("%d\n",a<=b+1);
    printf("%d\n",'a'+'b'<='c');
    printf("%d\n",(a=3)>(b=5));
                        // 1
                        // 1
                        // 0
                        // 0
                        // 0

    return 0;
}

3. 逻辑运算符

C 语言总共提供了三种逻辑运算符：

4. 逻辑表达式

用逻辑运算符将两边的变量、数据或表达式连接起来，称之为逻辑表达式：

• 3 > 1 && 1 < 2
• 3 + 1 || 2 == 0
• !(a + b)
• !0 + 1 < 1 || !(3 + 4)
• 'a' - 'b' && 'c'

注：关系表达式和逻辑表达式得到的值都是一个逻辑值，也就是表示真的 1 和表示假的 0。但是用于判断一个值是否为真时，以 0 表示假，以任何非 0 的数表示真。一个是编译系统告诉我们的结果，一个是我们让编译系统去判断的，两者方向不同。

#include <stdio.h>

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

    printf("%d\n",3 > 1 && 1 < 2);
    printf("%d\n",3 + 1 || 2 == 0);
    printf("%d\n",!(a + b));
    printf("%d\n",!0 + 1 < 1 || !(3 + 4));
    printf("%d\n",'a' - 'b' && 'c');
                                // 1
                                // 1
                                // 0
                                // 0
                                // 1

    return 0;
}

5. 短路求值

短路求值又称最小化求值，是一种逻辑运算符的求值策略。只有当第一个运算数的值无法确定逻辑运算的结果时，才对第二个运算数进行求值。

C 语言对于逻辑与和逻辑或采用短路求值的方式。

#include <stdio.h>

int main()
{
     int a = 3, b = 3;
     int i = 0, j = 0,m = 0,n = 0,l = 0;
     i=(a = 0) && (b = 5);

     printf("%d\n",i);
     printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
     
     j=(a = 1) && (b = 5);
     printf("%d\n",j);
     printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

     m=(a = 2) || (b = 6);
     printf("%d\n",m);
     printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

     l=(a = 0) || (b = 6);
     printf("%d\n",l);
     printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

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

     return 0;
}