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請回答c語言-操作符【入門】

frolc / 2311人閱讀

摘要:操作符的兩個操作數必須為整數。函數調用用作為函數調用操作符。訪問一個結構的成員結構體成員名結構體指針成員名還是熟悉的栗子在之前的博客請回答語言初識語言下入門的結構體出現過的栗子名字圖鑒編號身高重量屬性類型

學習操作符之前我們先對操作符分類,還和之前的初始c語言中一樣

操作符分類:

  1. 算術操作符
  2. 移位操作符
  3. 位操作符
  4. 賦值操作符
  5. 單目操作符
  6. 關系操作符
  7. 邏輯操作符
  8. 條件操作符
  9. 逗號表達式
  10. 下標引用、函數調用和結構成員

1.算數操作符

+ - * / %

算數操作符本身很簡單,不過有幾個注意事項

  1. 除了% 操作符之外,其他的幾個操作符可以作用于整數和浮點數。
  2. 對于/ 操作符如果兩個操作數都為整數,執行整數除法。而只要有浮點數執行的就是浮點數除法。
  3. % 操作符的兩個操作數必須為整數。返回的是整除之后的余數。10.0%3
	int ret= 10 % 3;//% -- 取模(余)	int ret = 10 / 3;//除法 -- 商	//當 /兩端都是整數的時候,執行的都是整數的除法,兩端只要有一個是浮點數,執行的就是浮點數的除法	double ret2 = 10 / 3.0;//想得到小數,必須保證除數或者被除數里面至少有一個是浮點數

2.移位操作符

2.1 二進制位

移位操作符這里就涉及了把一個整數化為二進制位,每一位的權重相當于2的1次方,相當于假如有四個1,則1 1 1 1每個1都表示不同的權重

第4位第3位第2位第1位
8421

2.2 整數的二進制表達形式

此外我們還得搞清楚整數的三種二進制表達形式

  • 原碼

  • 反碼

  • 補碼

對于整數的3種形式我們有這樣一個結論:

下面對一個整數5來舉例

再對-5來舉例

從這個例子我們可以看到

原碼在第32位中的0和1用來表示符號位,0表示正數,1表示負數,反碼同樣

反碼相當于原碼的符號位不變,其他位按位取反得到的就是反碼

補碼就是反碼最低位+1

用VS調試看內存我們就可以直觀看到

這里的ffff就是16進制的-1也就是二進制下32個1,因為16進制下一個f相當于15,因此說明內存存儲的方式是利用補碼

2.3 使用方式

總結一下:

  • 一個整數在被存入內存時,存儲方式是利用的補碼
  • 打印或者使用的時候,利用的是原碼

為什么這么規定呢?這涉及到加法器和減法器的原理,后面再展開

2.4 左移操作符

移位規則:

  • 左邊拋棄、右邊補0

2.4.1 左移操作符的效果

int main(){	int a = 5;	int b = a << 2;	printf("%d/n",a);	printf("%d/n", b);	return 0;}

2.4.2 分析二進制位

注:當然a是不會被改變的

再舉個負數的例子:

int main(){	int a = -5;	int b = a << 2;	printf("%d/n",a);	printf("%d/n", b);	return 0;}

負數左移之后,打印出來是多少?

過程是先把-5補碼左移2位,然后按照負數的規律轉換成原碼,打印的時候是打印原碼結果

2.5 右移操作符

移位規則:

有點不同,稍微復雜

首先我們思考一下右移運算本身分兩種:

  1. 邏輯移位:

左邊用0填充,右邊丟棄

  1. 算術移位:

左邊用原該值的符號位填充,右邊丟棄

到底如何移動,取決于編譯器的不同,我們常用的編譯器是算術右移

比如說VS2019

2.5.1 右移操作符的效果

注:這里的前提是在VS2019中,也即算術移位的前提下

int main(){	int a = -5;	int b = a >> 1;	printf("%d/n",a);	printf("%d/n", b);	return 0;}

具體過程就不細給了,按照規則,和左移稍微有一點區別

2.6 移位操作符注意事項

注:

對于移位運算符,不要移動負數位,這個是標準未定義的。

int num = 10;num>>-1;//error

3. 位操作符

已知位操作符有:

& //按位與| //按位或^ //按位異或

注:他們的操作數必須是整數。

問:位操作符用哪種二進制位儲存形式進行運算?

答:因為都是內存運算,所以都是用的補碼

位操作符簡單來說就是兩個整數的每一位之間互相比較

3.1 位與

輸入a輸入b結果
000
100
010
111

看示例

int main(){	int a = 3;	int b = -5;	int c = a & b;	printf("%d", c);	return 0;}

3.2 位或

輸入a輸入b結果
000
101
011
111
int main(){	int a = 3;	int b = -5;	int c = a | b;	printf("%d", c);	return 0;}

3.3 異或

兩個整數的二進制位互相異或,其中二進制位

相同為0

相異為1

輸入a輸入b結果
000
101
011
110
int main(){	int a = 3;	int b = -5;	int c = a ^ b;	printf("%d", c);	return 0;}

3.4 練習位操作符

小栗子1:

int main(){	int num1 = 1;	int num2 = 2;	printf("%d/n",num1 & num2);	printf("%d/n", num1 | num2);	printf("%d/n", num1 ^ num2);	return 0;}

小栗子2:

不能創建臨時變量(第三個變量),實現兩個數的交換。

3個解法:

int main(){	int a = 3;	int b = 5;	//1	int c = 0;//臨時變量	printf("交換前: a=%d b=%d/n", a, b);	c = a;	a = b;	b = c;	//2	a = a + b;	b = a - b;	a = a - b;	//3 - 異或	a = a ^ b;	b = a ^ b;//a ^ b ^ b	a = a ^ b;//a ^ b ^ a	printf("交換后: a=%d b=%d/n", a, b);	return 0;}

可以發現第一個解法不符合要求,因為要創建臨時變量,剩下兩個方法可以巧妙解決,其中第三個方法最為巧妙,巧妙使用異或實現轉換,可以嘗試化成二進制舉例驗證一下

小栗子3

編寫代碼實現:求一個整數存儲在內存中的二進制中1的個數。

想法:

我們說如果由一個數a&1,那么就能得出這個數字二進制最低位是0還是1

那么如果我循環中不斷<<1再&1就可以計算出一個整數有幾個1

//方法1//解決不了負數#include int main(){	int num = 10;		int count = 0;//計數	while (num)	{		if (num % 2 == 1)			count++;		num = num / 2;	}	printf("二進制中1的個數 = %d/n", count);	return 0;}//方法2:#include int main(){	int num = -1;	int i = 0;	int count = 0;//計數	for (i = 0; i < 32; i++)	{		if (num & (1 << i))			count++;	}	printf("二進制中1的個數 = %d/n", count);	return 0;}//這個方法還能更加優化//方法3:#include int main(){	int num = 0;	int i = 0;	int count = 0;//計數	scanf("%d", &num);	while (num)	{		count++;		num = num & (num - 1);	}	printf("二進制中1的個數 = %d/n", count);	return 0;}//這種方式很好,達到了優化的效果,但是難以想到。

4.賦值操作符

賦值操作符可以改變之前的賦值

int weight = 120;//體重weight = 99;//不滿意就賦值double salary = 10000.0;//工資salary = 20000.0;//使用賦值操作符賦值。

當然,賦值操作符可以連續賦值,但不是很建議這么寫

a=x=y=100;

當然:常量不能賦值

##4.1 復合賦值符

+=-=*=/=%=>>=<<=&=|=^=

這些運算符都可以寫成復合的效果

int x = 0;x = x+10;//普通x += 10;//復合賦值//其他運算符一樣的道理。這樣寫更加簡潔。

5.單目操作符

已知單目操作符有:

! //邏輯反操作- //負值+ //正值& //取地址sizeof //操作數的類型長度(以字節 為單位)~ //對一個數的二進制按位取反-- //前置、后置--++ //前置、后置++* //間接訪問操作符(解引用操作符)(type) //強制類型轉換

很多在之前的初識c語言中都已經講過,這里挑幾個記一下關鍵點

5.1 sizeof

關于sizeof其實我們之前也已經見過了,可以求變量(類型)所占空間的大小。

常見的使用

有求數組的長度:

int sz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

有求數組的大小

int arr[10]= {1,2,3,4,5,6};printf("%d/n",sizeof(arr));//40字節---4*10

有求int類型數組或一個int的大小

printf("%d/n",sizeof(int [10]));//40字節---4*10printf("%d/n",sizeof(int));//4
  • 小栗子:

    • 以下四個輸出的是什么
void test1(int arr[]){	printf("%d/n", sizeof(arr));//(3)}void test2(char ch[]){	printf("%d/n", sizeof(ch));//(4)}int main(){	int arr[10] = { 0 };	char ch[10] = { 0 };	printf("%d/n", sizeof(arr));//(1)	printf("%d/n", sizeof(ch));//(2)	test1(arr);	test2(ch);	return 0;}

注意從函數中傳過來的是指針,所以sizeof測的是 指針變量的大小,而主函數里面測的是整個數組中的大小

5.2 ~按位取反

int main(){	int a = 0;	//~ 按(內存中補碼的2進制)位取反	//00000000000000000000000000000000	//11111111111111111111111111111111 - 補碼	//11111111111111111111111111111110 - 反碼	//10000000000000000000000000000001 - 原碼 --> -1	printf("%d/n", ~a);	return 0;}

有多組輸入的時候

 while(~scanf("%d%d",&n,&m);

5.3 前置后置++ --

//++和--運算符//前置++和--int main(){	int a = 10;	int x = ++a;		//先對a進行自增,然后對使用a,也就是表達式的值是a自增之后的值。x為11。		int y = --a;	//先對a進行自減,然后對使用a,也就是表達式的值是a自減之后的值。y為10;	return 0;}//后置++和--int main(){	int a = 10;	int x = a++;	//先對a先使用,再增加,這樣x的值是10;之后a變成11;	int y = a--;	//先對a先使用,再自減,這樣y的值是11;之后a變成10;	return 0;}

注:注意值的變化

6.關系操作符

關系操作符:

>>=<<=!= == 

小結

還是不要搞錯===

7.邏輯操作符

邏輯操作符有哪些:

&& 邏輯與|| 邏輯或

區分邏輯與按位與
區分邏輯或按位或

1&2----->01&&2---->11|2----->31||2---->1

舉個栗子:

int main(){	int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;	i = a++ && ++b && d++;//第一次結果	i = a++ || ++b || d++;//第二次結果	printf("a = %d/n b = %d/n c = %d/nd = %d/n", a, b, c, d);	return 0;}
  • 第一次的結果是:1 2 3 4

因為&&只要前面算出有0就不算后面的執行了,所以a后置加加->a為1,而b和d不執行

int main(){	int i = 0, a = 1, b = 2, c = 3, d = 4;	i = a++ && ++b && d++;	printf("a = %d/nb = %d/nc = %d/nd = %d/n", a, b, c, d);	return 0;}

倘若這樣一改就是2 3 3 5了

  • 第二次的結果是:1 3 3 4

因為算到++b的時候已經是真了,所以d++就不算下去了,于是自增的只有a和b

小結:邏輯操作符只關注真與假

&&在遇到0(假)之后就不算后面的執行了

||肯定是遇到1(真)之后

8. 條件操作符

exp1 ? exp2 : exp3

之前就寫過兩數之間的最大值

max = (a > b ? a : b);

9.逗號表達式

逗號表達式,就是用逗號隔開的多個表達式。
逗號表達式,從左向右依次執行。整個表達式的結果是最后一個表達式的結果。

小栗子

int a = 1;int b = 2;int c = (a>b, a=b+10, a, b=a+1);

應該從左到右依次執行,因為逗號表達式不只是算最后一個逗號里面的語句最后c應該是13

10.下標引用、函數調用和結構成員

  1. 下標引用操作符
    操作數:一個數組名 + 一個索引值
int arr[10];//創建數組arr[9] = 10;//實用下標引用操作符。

比如說我想要打印數組中下標為8的數

int main(){	int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};	printf("%d",arr[7]);//[]體現了下標引用操作符的作用    printf("%d",7[arr]);//一般不用,沒用的小知識增加了	return 0;}

計算機在計算的時候是arr[7]->*(arr+7)->7[arr]

所以7[arr]也能符合要求

  1. ( ) 函數調用操作符
    接受一個或者多個操作數:第一個操作數是函數名,剩余的操作數就是傳遞給函數的參數。
void test1(){	printf("函數調用test1()/n");}void test2(const char* str){	printf("%s/n", str);}int main(){	test1(); //用()作為函數調用操作符。	test2("Strength in Numbers");//用()作為函數調用操作符。	return 0;}
  1. 訪問一個結構的成員

. 結構體.成員名
-> 結構體指針->成員名

還是熟悉的栗子:

在之前的博客請回答c語言-初識c語言(下)【入門】的17.結構體出現過的栗子

struct Pokemon{	char name[20];//名字	int id;//圖鑒編號	float height; //身高	float weight;//重量	char fighting_type[20]; //屬性	char species[15]; //類型};int main(){	struct Pokemon pikachu = { "Pikachu",25
                 
               
              

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