C 运算符

最后编辑于2019-06-23 21:53:49 +0800 CST

C 运算符

运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。C 语言内置了丰富的运算符，并提供了以下类型的运算符：

  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 逻辑运算符
  • 位运算符
  • 赋值运算符
  • 杂项运算符

本章将逐一介绍算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符和其他运算符。

算术运算符

下表显示了 C 语言支持的所有算术运算符。假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：

运算符 描述 实例
  • | 把两个操作数相加 | A + B 将得到 30
  • | 从第一个操作数中减去第二个操作数 | A - B 将得到 -10
  • | 把两个操作数相乘 | A * B 将得到 200 / | 分子除以分母 | B / A 将得到 2 % | 取模运算符，整除后的余数 | B % A 将得到 0 ++ | 自增运算符，整数值增加 1 | A++ 将得到 11 – | 自减运算符，整数值减少 1 | A– 将得到 9

实例

请看下面的实例，了解 C 语言中所有可用的算术运算符：

c 
 1#include <stdio.h>
 2 
 3int main()
 4{
 5   int a = 21;
 6   int b = 10;
 7   int c ;
 8 
 9   c = a + b;
10   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
11   c = a - b;
12   printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );
13   c = a * b;
14   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
15   c = a / b;
16   printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );
17   c = a % b;
18   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
19   c = a++;  // 赋值后再加 1 ，c 为 21，a 为 22
20   printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c );
21   c = a--;  // 赋值后再减 1 ，c 为 22 ，a 为 21
22   printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c );
23 
24}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

bash 
1Line 1 - c 的值是 31
2Line 2 - c 的值是 11
3Line 3 - c 的值是 210
4Line 4 - c 的值是 2
5Line 5 - c 的值是 1
6Line 6 - c 的值是 21
7Line 7 - c 的值是 22

以下实例演示了 a++ 与 ++a 的区别：

c 
 1#include <stdio.h>
 2 
 3int main()
 4{
 5   int c;
 6   int a = 10;
 7   c = a++; 
 8   printf("先赋值后运算：\n");
 9   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
10   printf("Line 2 - a 的值是 %d\n", a );
11   a = 10;
12   c = a--; 
13   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
14   printf("Line 4 - a 的值是 %d\n", a );
15 
16   printf("先运算后赋值：\n");
17   a = 10;
18   c = ++a; 
19   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
20   printf("Line 6 - a 的值是 %d\n", a );
21   a = 10;
22   c = --a; 
23   printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c );
24   printf("Line 8 - a 的值是 %d\n", a );
25 
26}

以上程序执行输出结果为：

bash 
 1先赋值后运算：
 2Line 1 - c 的值是 10
 3Line 2 - a 的值是 11
 4Line 3 - c 的值是 10
 5Line 4 - a 的值是 9
 6先运算后赋值：
 7Line 5 - c 的值是 11
 8Line 6 - a 的值是 11
 9Line 7 - c 的值是 9
10Line 8 - a 的值是 9

关系运算符

下表显示了 C 语言支持的所有关系运算符。假设变量 A 的值为 10，变量 B 的值为 20，则：

运算符 描述 实例
== 检查两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。 (A == B) 不为真。
!= 检查两个操作数的值是否相等，如果不相等则条件为真。 (A != B) 为真。

| 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是则条件为真。 |(A > B) 不为真。 < | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是则条件为真。| (A < B) 为真。 = | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。| (A >= B) 不为真。 <= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。| (A <= B) 为真。

实例

请看下面的实例，了解 C 语言中所有可用的关系运算符：

c 
 1#include <stdio.h>
 2 
 3int main()
 4{
 5   int a = 21;
 6   int b = 10;
 7   int c ;
 8 
 9   if( a == b )
10   {
11      printf("Line 1 - a 等于 b\n" );
12   }
13   else
14   {
15      printf("Line 1 - a 不等于 b\n" );
16   }
17   if ( a < b )
18   {
19      printf("Line 2 - a 小于 b\n" );
20   }
21   else
22   {
23      printf("Line 2 - a 不小于 b\n" );
24   }
25   if ( a > b )
26   {
27      printf("Line 3 - a 大于 b\n" );
28   }
29   else
30   {
31      printf("Line 3 - a 不大于 b\n" );
32   }
33   /* 改变 a 和 b 的值 */
34   a = 5;
35   b = 20;
36   if ( a <= b )
37   {
38      printf("Line 4 - a 小于或等于 b\n" );
39   }
40   if ( b >= a )
41   {
42      printf("Line 5 - b 大于或等于 a\n" );
43   }
44}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

bash 
1Line 1 - a 不等于 b
2Line 2 - a 不小于 b
3Line 3 - a 大于 b
4Line 4 - a 小于或等于 b
5Line 5 - b 大于或等于 a

逻辑运算符

下表显示了 C 语言支持的所有关系逻辑运算符。假设变量 A 的值为 1，变量 B 的值为 0，则：

运算符 描述 实例
&& 称为逻辑与运算符。如果两个操作数都非零，则条件为真。 (A && B) 为假。
称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个非零，则条件为真。
! 称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态。如果条件为真则逻辑非运算符将使其为假。 !(A && B) 为真。

实例

请看下面的实例，了解 C 语言中所有可用的逻辑运算符：

c 
 1#include <stdio.h>
 2 
 3int main()
 4{
 5   int a = 5;
 6   int b = 20;
 7   int c ;
 8 
 9   if ( a && b )
10   {
11      printf("Line 1 - 条件为真\n" );
12   }
13   if ( a || b )
14   {
15      printf("Line 2 - 条件为真\n" );
16   }
17   /* 改变 a 和 b 的值 */
18   a = 0;
19   b = 10;
20   if ( a && b )
21   {
22      printf("Line 3 - 条件为真\n" );
23   }
24   else
25   {
26      printf("Line 3 - 条件不为真\n" );
27   }
28   if ( !(a && b) )
29   {
30      printf("Line 4 - 条件为真\n" );
31   }
32}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

bash 
1Line 1 - 条件为真
2Line 2 - 条件为真
3Line 3 - 条件不为真
4Line 4 - 条件为真

位运算符

位运算符作用于位，并逐位执行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示：

p q p&q p|q p^q
0 0 0 0 0
0 1 0 1 1
1 1 1 1 0
1 0 0 1 1

假设如果 A = 60，且 B = 13，现在以二进制格式表示，它们如下所示：

A = 0011 1100

B = 0000 1101

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A = 1100 0011

下表显示了 C 语言支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60，变量 B 的值为 13，则：

运算符 描述 实例 &

按位与操作，按二进制位进行"与"运算。运算规则：

0&0=0;
0&1=0;
1&0=0;
1&1=1;

(A & B) 将得到 12，即为 0000 1100

|

按位或运算符，按二进制位进行"或"运算。运算规则：

0|0=0;
0|1=1;
1|0=1;
1|1=1;

(A | B) 将得到 61，即为 0011 1101

^

异或运算符，按二进制位进行"异或"运算。运算规则：

0^0=0;
0^1=1;
1^0=1;
1^1=0;

(A ^ B) 将得到 49，即为 0011 0001

~

取反运算符，按二进制位进行"取反"运算。运算规则：

~1=0;
~0=1;

(~A ) 将得到 -61，即为 1100 0011，一个有符号二进制数的补码形式。

« 二进制左移运算符。将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位（左边的二进制位丢弃，右边补0）。 A « 2 将得到 240，即为 1111 0000

二进制右移运算符。将一个数的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1，右边丢弃。 A » 2 将得到 15，即为 0000 1111

实例

请看下面的实例，了解 C 语言中所有可用的位运算符：

c 
 1#include <stdio.h>
 2 
 3int main()
 4{
 5 
 6   unsigned int a = 60;    /* 60 = 0011 1100 */  
 7   unsigned int b = 13;    /* 13 = 0000 1101 */
 8   int c = 0;           
 9 
10   c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */ 
11   printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
12 
13   c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
14   printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );
15 
16   c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
17   printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
18 
19   c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
20   printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );
21 
22   c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
23   printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
24 
25   c = a >> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
26   printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c );
27}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

bash 
1Line 1 - c 的值是 12
2Line 2 - c 的值是 61
3Line 3 - c 的值是 49
4Line 4 - c 的值是 -61
5Line 5 - c 的值是 240
6Line 6 - c 的值是 15

赋值运算符

下表列出了 C 语言支持的赋值运算符：

运算符 |描述| 实例 = |简单的赋值运算符，把右边操作数的值赋给左边操作数| C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C += |加且赋值运算符，把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数 |C += A 相当于 C = C + A -= |减且赋值运算符，把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数 |C -= A 相当于 C = C - A *= |乘且赋值运算符，把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数 |C *= A 相当于 C = C * A /= |除且赋值运算符，把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数 |C /= A 相当于 C = C / A %= |求模且赋值运算符，求两个操作数的模赋值给左边操作数 |C %= A 相当于 C = C % A «= |左移且赋值运算符 |C «= 2 等同于 C = C « 2

= |右移且赋值运算符 |C »= 2 等同于 C = C » 2 &= |按位与且赋值运算符 |C &= 2 等同于 C = C & 2 ^= |按位异或且赋值运算符 |C ^= 2 等同于 C = C ^ 2 |= |按位或且赋值运算符 |C |= 2 等同于 C = C | 2

实例

请看下面的实例，了解 C 语言中所有可用的赋值运算符：

c 
 1#include <stdio.h>
 2 
 3main()
 4{
 5   int a = 21;
 6   int c ;
 7 
 8   c =  a;
 9   printf("Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
10 
11   c +=  a;
12   printf("Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
13 
14   c -=  a;
15   printf("Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
16 
17   c *=  a;
18   printf("Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
19 
20   c /=  a;
21   printf("Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
22 
23   c  = 200;
24   c %=  a;
25   printf("Line 6 - %= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
26 
27   c <<=  2;
28   printf("Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
29 
30   c >>=  2;
31   printf("Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
32 
33   c &=  2;
34   printf("Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
35 
36   c ^=  2;
37   printf("Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
38 
39   c |=  2;
40   printf("Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
41 
42}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

bash 
 1Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = 21
 2Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = 42
 3Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = 21
 4Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = 441
 5Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = 21
 6Line 6 - %= 运算符实例，c 的值 = 11
 7Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = 44
 8Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = 11
 9Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = 2
10Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = 0
11Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = 2

杂项运算符 ↦ sizeof & 三元

下表列出了 C 语言支持的其他一些重要的运算符，包括 sizeof 和 ? :。

运算符 描述 实例
sizeof() 返回变量的大小。 sizeof(a) 将返回 4，其中 a 是整数。
& 返回变量的地址。 &a; 将给出变量的实际地址。
  • |指向一个变量。| *a; 将指向一个变量。 ? : |条件表达式| 如果条件为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y

实例

请看下面的实例，了解 C 语言中所有可用的杂项运算符：

c 
 1#include <stdio.h>
 2 
 3int main()
 4{
 5   int a = 4;
 6   short b;
 7   double c;
 8   int* ptr;
 9 
10   /* sizeof 运算符实例 */
11   printf("Line 1 - 变量 a 的大小 = %lu\n", sizeof(a) );
12   printf("Line 2 - 变量 b 的大小 = %lu\n", sizeof(b) );
13   printf("Line 3 - 变量 c 的大小 = %lu\n", sizeof(c) );
14 
15   /* & 和 * 运算符实例 */
16   ptr = &a;    /* 'ptr' 现在包含 'a' 的地址 */
17   printf("a 的值是 %d\n", a);
18   printf("*ptr 是 %d\n", *ptr);
19 
20   /* 三元运算符实例 */
21   a = 10;
22   b = (a == 1) ? 20: 30;
23   printf( "b 的值是 %d\n", b );
24 
25   b = (a == 10) ? 20: 30;
26   printf( "b 的值是 %d\n", b );
27}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

bash 
1Line 1 - 变量 a 的大小 = 4
2Line 2 - 变量 b 的大小 = 2
3Line 3 - 变量 c 的大小 = 8
4a 的值是 4
5*ptr 是 4
6b 的值是 30
7b 的值是 20

C 中的运算符优先级

运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级，例如，乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。

例如 x = 7 + 3 * 2，在这里，x 被赋值为 13，而不是 20，因为运算符 * 具有比 + 更高的优先级，所以首先计算乘法 3*2，然后再加上 7。

下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符，具有较高优先级的运算符出现在表格的上面，具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中，较高优先级的运算符会优先被计算。

类别 运算符 结合性
后缀 () [] -> . ++ - - 从左到右
一元 + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof 从右到左
乘除 * / % 从左到右
加减 + - 从左到右
移位 « » 从左到右
关系 < <= > >= 从左到右
相等 == != 从左到右
位与 AND & 从左到右
位异或 XOR ^ 从左到右
位或 OR
逻辑与 AND && 从左到右
逻辑或 OR
条件 ?: 从右到左
赋值 = += -= *= /= %=»= «= &= ^= =
逗号 , 从左到右

实例

请看下面的实例，了解 C 语言中运算符的优先级：

c 
 1#include <stdio.h>
 2 
 3main()
 4{
 5   int a = 20;
 6   int b = 10;
 7   int c = 15;
 8   int d = 5;
 9   int e;
10 
11   e = (a + b) * c / d;      // ( 30 * 15 ) / 5
12   printf("(a + b) * c / d 的值是 %d\n",  e );
13 
14   e = ((a + b) * c) / d;    // (30 * 15 ) / 5
15   printf("((a + b) * c) / d 的值是 %d\n" ,  e );
16 
17   e = (a + b) * (c / d);   // (30) * (15/5)
18   printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %d\n",  e );
19 
20   e = a + (b * c) / d;     //  20 + (150/5)
21   printf("a + (b * c) / d 的值是 %d\n" ,  e );
22  
23   return 0;
24}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

c 
1(a + b) * c / d 的值是 90
2((a + b) * c) / d 的值是 90
3(a + b) * (c / d) 的值是 90
4a + (b * c) / d 的值是 50