C语言学习笔记-运算符（二）

C
4.9k 词

一. 算术运算符

运算符 术语 示例 结果
+ 正号 +3 3
- 负号 -3 -3
+ 加 10 + 5 15
- 减 10 - 5 5
* 乘 10 * 5 50
/ 除 10 / 5 2
% 取余(取模 Modulo) 10 % 3 1

1.1 注意事项

  1. 先 * / %，后 + -。
  2. 除法
    • 两整数相除，结果整数（舍小数部分）
    • 两浮点数相除，结果 double 浮点数
    • 整数和实数相除，自动类型转换为实型
    • 不允许 除 0（与数学一样）
  3. 取模（取余）
    • 运算数必须是整型
    • 对负数取余，结果为余数的绝对值
    • 不允许 除 0（与数学一样）

二. 比较运算符

运算符 作用 示例 结果
< 判断 小于 4 < 3 不成立（假）：0
<= 判断 小于或等于 4 <= 3 不成立（假）：0
> 判断 大于 4 > 3 成立（真）：1
>= 判断 大于或等于 4 >= 4 成立（真）：1
== 判断 相等 4 == 3 不成立（假）：0
!= 判断 不相等 4 != 3 成立（真）：1

注意：判断 “相等”，使用 “==”， 不能使用 “=”（赋值符）

  1. 整体，比算术运算符 低。
  2. 整体，比赋值运算符 高。
  3. > >= < <= 高于 == !=

三.赋值运算符

运算符 术语 示例 结果
+= 加等于 int a=1; a+=2;（等同于a = a+2） a值为 3;
-= 减等于 int a=5; a-=3;（等同于a = a-3） a值为 2;
*= 乘等于 int a=2; a*=2;（等同于a = a*2） a值为 4;
/= 除等于 int a=4; a/=2;（等同于a = a/2） a值为 2;
%= 模等于 int a=3; a%=2;（等同于a = a%2） a值为 1;

注意：赋值运算符，会修改变量的原始值。 赋值符左侧，必须可修改（变量）。

四. 自增减运算符

目标：实现数据的增 1、减1运算

自增自减运算也叫 增 1 减 1 运算，都是单目运算。

作用：

  • 自增 ++， 放在变量前面或后面，对变量自身值+1。
  • 自减 –， 放在变量前面或后面，对变量自身值-1。
  • 方便实现变量的 +1 或 -1 运算。
运算符 术语 示例 结果
++ 自增 int a=1; a++ 或 ++a;（等同于a = a+1） a 值为 2;
– 自减 int b=5; b– 或 –b;（等同于b = b-1） b 值为 4;

4.1 自增自减语法

++ 对变量值 +1。 – 对变量值 -1。

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// 目标: 掌握 ++ 自增1, -- 自减1 特性
int main(void)
{
	int a = 10;

	//a++; // a = a + 1;
	++a; // a = a + 1;		与 a++ 效果相同

	printf("a = %d\n", a);
	//a--; // a = a -1;
	--a; // a = a -1;		与 a-- 效果相同

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

	return 0;
}

4.2 前缀后缀区别

注意：++ 和 – 如果 ==不是单独使用==（如：用在表达式中），前缀和后缀 ==差异巨大==

  • 放在变量前，先 +1、-1 再取值使用。

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    int a = 10;
    int res = ++a;  // 先 +1，再取 a 值给 res。 （先加再用）

  • 放在变量后，先 取值用，再 +1、-1 

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    int b = 10;
    int res2 = b--; // 先取 b 值给 res2， 而后 b 再 -1  （先用再减）

4.3 注意事项

  1. 不能用于常量
  2. 不能用于表达式
  3. 优先级：整体高于算数运算符（必然高于比较、赋值）；后缀高于前缀
  4. 不要在一个表达式中，对同一变量 多次 ++、– 运算。可读性差，且不用编译系统结果不同。

五. 逻辑运算符

作用：

  • 用程序解决 类似 或者、并且 这种 含有逻辑关系的 情况。

  • 将多个条件放在一起运算，最终返回 真（1）或 假（0）

运算符 术语 示例 结果 速记
&& 与 2>1 && 3>2 &&两边同为真，结果为真，否则为假。 同真为真
|| 或 2>1||3 > 5 ||两边有一个为真，结果为真，二者同为假，结果为假。 有真为真
! 非 ! (2>1) 取反！表达式为假，加 ! 为真；表达式为真，加 ! 为假。 真非为假

六.短路运算

​ 逻辑运算符的特性，导致实际应用中一部分表达式不执行，也能得出整个表达式结果。这一特点经常作为考点出现在计算机二级、期末考试题中。

在程序中：

  • 判断 表达式 a && (b+c) 的结果：
    • 当 a 为假时，不必计算 b+c，可直接得出表达式为假的结论。
  • 判断 表达式 a || (b+c) 的结果：
    • 当 a 为真时，则不必计算 b+c，就能判断出表达式的值为 真。

**概念：逻辑表达式 运算过程中，只运算左边表达式，就能直接得出整个逻辑表达式的结果。—— 短路运算 **

6.1 短路运算作用

​ 在代码中利用短路运算，可 避免不必要运算，提高程序执行效率。 比如有如下代码：

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int a = 5, b = 28;
int c = (a > 3) || ((b / 7)*4 % 2 != 0)
printf("c = %d\n", c);

​ 现要计算 c 值。= 右侧表达式含有逻辑或 || 运算符，运算特性 有真为真。|| 左边表达式很容易判断为 真，可确定整个表达式结果为 真。 右侧 b 相关的 复杂表达式 不需要计算 。

6.2 短路运算特性

​ 左表达式能直接得逻辑表达式结果，右表达式不执行。

案例 1：以下代码执行后，a、b、c 的值依次是多少？

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// 目标: 掌握运算特性
int main(void)
{
	int a = 1, b = 2, c = 3;
	(a = b + c) || (++b) ;   	
	printf("a=%d, b=%d, c=%d\n", a, b, c);
    
    return 0;
}

​ 简单分析代码。 很可能得出结论： a = 5，b = 3，c = 3

​ 但，实际上这里的 b 并没有完成自增运算，值还是 2。 为什么 有前缀 ++ 自增，b 值还是 2 呢？ 因为 短路运算！++b 并未执行。

​ 逻辑 || 运算符，运算特性有真为真。 左侧 a = b+c 赋值表达式很容易得出结果为真。 因此 整个 表达式得出结论为真，右侧 ++b 并不需要执行。 因此，即使是 前缀自增，b 没有执行机会，值依然为 2。

​ 正确输出结果：a = 5，b = 2，c = 3

案例 2：分析代码，推测 a, x, y 的值分别是什么？

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// 目标: 掌握运算特性
int main(void)
{
	int x = 1, y = 5, a;
	a = --x && ++y;  
	printf("a=%d, x=%d, y=%d\n", a, x, y);  
    
    return 0;
}

​ 同样是逻辑运算表达式，逻辑与&& 运算符，运算特性 同真为真。 x 初值为 1，前缀 –x 执行 结果为 0，假。依然会触发短路运算特性。右侧 ++y 不执行。

​ 因此，输出结果为：a=0, x=0, y=5

案例 3： 依然上述案例 2代码，将 –x 修改为 x–，输出结果为何？

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// 目标: 掌握运算特性
int main(void)
{    
    int x = 1, y = 5, a;
	a = x-- && ++y;  
	printf("a=%d, x=%d, y=%d\n", a, x, y);  
    
    return 0;
}

​ 修改后，x– 由于是 后缀，因此 先取值 1 为真（而后再-1），所以没有触发 短路运算，继续运算 右侧 ++y，将 y 值自增为 6。 1 && 6 结果为真， a 值为 1。

​ 因此，输出结果为：a=1, x=0, y=6

小知识：合理利用短路运算特性，提高程序执行效率

  • 编写含**==&&==**表达式时，&& 同真为真，左表达式值为假时，右表达式不计算， 建议将 **==易假 值放左边==**。
  • 编写含**==||==**表达式时，|| 有真为真，左表达式值为真时，右表达式不计算。 建议将 **==易真 值放左边==**。

七. 条件运算符

语法：表达式1 ？表达式 2：表达式 3

  • 表达式 1 一定起 判别 作用。表达式 2 和 表达式 3 只能有一个执行。
  • 三目运算的结果，必须被使用。

运算规则：

  • 判断 表达式 1 的结果：

    • 为真，整个三目运算的结果为 表达式 2

    • 为假，整个三目运算的结果为 表达式 3

能解决什么问题呢？比如，查询成绩系统中，根据成绩判定是否及格？可以用 三目运算来进行判断。

案例 1：接收学生成绩，判断是否 及格，给出 Y/N 结果。**

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// 目标: 掌握 三目运算语法特性
int main(void)
{
	double score;
    
	printf("请输入成绩:");
	scanf("%lf", &score);

	char res = score >= 60 ? 'Y' : 'N'; // 三目运算结果 赋值给 res 变量

	printf("是否及格? %c\n", res);
	return 0;
}

案例 2：找出两个数中的较小值

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// 目标: 掌握 三目运算语法特性
int main(void)
{
	int a = 10;
    int b = 20;

	printf("较小值为：%d\n", a < b ? a : b);	// 三目运算结果在 printf 中使用
	return 0;
}

7.1 特性和嵌套应用

​ 嵌套条件运算符的写法，在实际编程中较少见，因为代码可读性低。 但，计算机考试中，经常出做考点。

​ 辨别技巧是，当 表达式中 有 2 个以上问号、冒号，一定是发生了 三目运算嵌套。

​ 处理方法是，先将位于右边的 “?” 与它后面最近一个 “:” 配对。因为，条件运算符的结合性，自右向左。

​ 优先级，高于赋值运算符，低于算数、逻辑、比较运算符。

案例 1：

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int res = w < x ? x + w : x < y ? x : y   	//  w < x ? x + w :（x < y ? x : y）

​ 将 右侧的 ？与后面的 ：配对，x < y ? x : y 看做一组 三目运算表达式，作为另外一组 三目运算的 表达式 3。

案例 2： 

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int res = a > b ? c > d ? e : f : g		// a > b ? （c > d ? e : f ）: g

​ 将 右侧的 ？与后面的 ：配对，c > d ? e : f 看做一组 三目运算表达式，作为另外一组 三目运算的 表达式 2。

​ 这种嵌套写法，看其他人写的程序时，能看懂即可。我们不要这样写。

八.逗号运算符

C语言中，逗号也是一种运算符。 用逗号将多个表达式连接起来，组成逗号表达式。一般形式为：

表达式 1，表达式 2，表达式 3，….，表达式 n

如：a+3, b+4, c+5 是一个 逗号表达式。

求解过程是 自左向右 依次求解。 整个逗号表达式的值，为最后一个表达式 n 的值。

逗号运算符的优先级，是所有运算符中最低的。

附录：运算符优先级

运算符 名称
[ ] 数组下标
() 圆括号
- 负号
++、– 自增、自减
windows：先++优于后++
mac、Linux从左到右依次计算
& 取地址运算符
！ 逻辑非
(类型) 强制类型转换
sizeof 长度运算符
* 乘
/ 除
% 取余
+ 加
- 减
> 大于
>= 大于等于
< 小于
<= 小于等于
== 等于
!= 不等于
&& 逻辑与
|| 逻辑或
? : 条件运算符
= 赋值运算符
/= 除后赋值
*= 乘后赋值
%= 取余后赋值
+= 加后赋值
-= 减后赋值
, 逗号运算符

笔记来源：黑马程序员

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