運(yùn)算符是什么？

運(yùn)算符是程序執(zhí)行操作期間，為了避免復(fù)雜的函數(shù)調(diào)用和書(shū)寫(xiě)格式，通過(guò)一些簡(jiǎn)單的、類似于數(shù)學(xué)表達(dá)式的模式書(shū)寫(xiě)的語(yǔ)言規(guī)范。在 C 語(yǔ)言里，我們可以嘗試使用加號(hào)來(lái)拼接兩個(gè)數(shù)字，得到兩個(gè)數(shù)字的和。

其中的 = 叫做賦值運(yùn)算符，它被稱為一個(gè)廣義的運(yùn)算符，因?yàn)樗鼘?shí)際上并不稱為一種運(yùn)算，而是一種行為：從微觀角度來(lái)看，它是把符號(hào)右側(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果，放到變量 i 存放的位置上；從宏觀來(lái)看，其實(shí)就是使得 i 得到 5 的這個(gè)結(jié)果的行為，就稱為賦值（Assignment）。

實(shí)際上，不僅是加號(hào)，在 C 語(yǔ)言里，我們提供了很多執(zhí)行操作，稍后我們將挨個(gè)寫(xiě)出來(lái)。

表達(dá)式是什么？

表達(dá)式（Expression），就是一個(gè)計(jì)算式子，這個(gè)式子擁有一個(gè)結(jié)果。從目前來(lái)看，它可以和 printf、scanf 等語(yǔ)句來(lái)講獨(dú)立開(kāi)來(lái)。表達(dá)式最終有一個(gè)數(shù)值結(jié)果，并且這個(gè)結(jié)果可以被其它地方所利用（當(dāng)然你也可以不用它）。比如

里，2 + 3 就是一個(gè)表達(dá)式，而表達(dá)式的結(jié)果就是 5，我們利用了這個(gè)結(jié)果，賦值給了 i，這便是我們剛才說(shuō)到的“利用表達(dá)式的值”。如果你寫(xiě)作

實(shí)際上沒(méi)有任何問(wèn)題，表達(dá)式是可以單獨(dú)成句的，但是這樣一來(lái)，得到的 5 也沒(méi)有任何意義。

學(xué)習(xí)了前置內(nèi)容后，我們來(lái)看看下面我們會(huì)學(xué)習(xí)到的運(yùn)算符有哪些。

運(yùn)算符一覽

數(shù)學(xué)運(yùn)算符

第一個(gè)種類的運(yùn)算符稱為數(shù)學(xué)運(yùn)算符（Math Operator），它用來(lái)表達(dá)一些數(shù)學(xué)運(yùn)算期間產(chǎn)生的運(yùn)算符號(hào)。我們暫且先不說(shuō) sin 等函數(shù)符號(hào)，我們?cè)?C 語(yǔ)言里先暫時(shí)不當(dāng)成運(yùn)算符，而只關(guān)注于那些用非字母構(gòu)成的符號(hào)，比如 +、- 等等。

數(shù)學(xué)運(yùn)算符在 C 語(yǔ)言里提供了如下一些：

• 正號(hào)（+）

• 負(fù)號(hào)（-）

• 加號(hào)（+）

• 減號(hào)（-）

• 乘號(hào)（*）

• 除號(hào)（/）

• 取模運(yùn)算（%）

首先是正負(fù)號(hào)。正負(fù)號(hào)都只需要在符號(hào)右側(cè)添加一個(gè)變量名稱，或一個(gè)數(shù)值常量，表示這個(gè)數(shù)的本身，或這個(gè)數(shù)的相反數(shù)。例如

順便提一下，這里的正負(fù)號(hào)都只需要為其旁邊添加一個(gè)數(shù)字作為計(jì)算即可，所以這樣的運(yùn)算符稱為一元運(yùn)算符或單目運(yùn)算符（Unary Operator）。

下面來(lái)說(shuō)一下，需要兩個(gè)數(shù)字參與計(jì)算的這五個(gè)基礎(chǔ)的計(jì)算符號(hào)了：加減乘除模。這些符號(hào)稱為二元運(yùn)算符或雙目運(yùn)算符（Binary Operator），因?yàn)樾枰獌蓚€(gè)數(shù)字才能起作用。

加減乘三個(gè)運(yùn)算符直接用就可以了。比如下面的例子：

那么這里就需要提及一點(diǎn)了。不同的數(shù)據(jù)類型運(yùn)算是具有不同的精度的，比如小數(shù)就有精度一說(shuō)，而整數(shù)沒(méi)有。在 C 語(yǔ)言里，如果你運(yùn)行好了程序，系統(tǒng)將會(huì)為你默認(rèn)顯示 6 個(gè)小數(shù)，所以輸出的結(jié)果就是注釋里給出的那個(gè)樣子；當(dāng)然，double 類型還能為你顯示 12 位小數(shù)，于是你就會(huì)看到一大堆的 0。如果你要控制小數(shù)位數(shù)的顯示的話，請(qǐng)使用前文介紹的顯示小數(shù)位數(shù)的格式化字符串來(lái)處理。比如 %.2f 就表示小數(shù)點(diǎn)后只會(huì)兩位。

當(dāng)然，數(shù)據(jù)類型進(jìn)行混用也是可以的。比如一個(gè)整數(shù)加一個(gè)小數(shù)，在 C 語(yǔ)言里是允許的，不過(guò)從微觀來(lái)看，執(zhí)行起來(lái)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。

那么請(qǐng)你思考這個(gè)問(wèn)題，result1 和 result2 分別都是多少呢？這里給出答案，result1 是 3，而 result2 是 3.5。實(shí)際上是很好理解的：由于計(jì)算的限制，一個(gè)整數(shù)和一個(gè)小數(shù)計(jì)算的時(shí)候，肯定會(huì)往“范圍更大”的方向去處理。比如 int 類型顯然不可能讓它無(wú)限制的大，這樣就使得數(shù)字一定有一個(gè)取值范圍，而不是像人腦那樣無(wú)限制的大。實(shí)際上，float 的范圍比 int 的更大，所以為了保證計(jì)算結(jié)果能夠放得下，結(jié)果一定是 float 類型來(lái)存儲(chǔ)的，否則 int 類型就可能會(huì)出現(xiàn)存不下，進(jìn)而出錯(cuò)的問(wèn)題。

現(xiàn)在考慮到這個(gè)的時(shí)候，a 和 b 的求和結(jié)果肯定就是 float 類型所表示的 3.5 了。但你仔細(xì)觀察代碼，就可以發(fā)現(xiàn)，result1 可是 int 類型的，這意味著這個(gè)它想把 float 的結(jié)果用 int 表示出來(lái)，所以最終 3.5 被程序截?cái)啵ㄗ⒁?，并不是四舍五入），于是這個(gè)數(shù)就變?yōu)榱?3；同理，第二個(gè)則完全不需要轉(zhuǎn)換，所以 result2 一定是 3.5 這個(gè)結(jié)果。

那么，這里就學(xué)習(xí)到了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，叫做類型轉(zhuǎn)換（Type Conversion）。類型轉(zhuǎn)換分兩種，一種是人為強(qiáng)制定義這個(gè)結(jié)果轉(zhuǎn)換為另一種類型的模式，叫做強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換或顯式轉(zhuǎn)換（Explicit Conversion）；而另外一種，就是上面這樣，通過(guò)系統(tǒng)自己的機(jī)制進(jìn)行的類型轉(zhuǎn)換，叫做隱式轉(zhuǎn)換（Implicit Conversion）。

但是，可以發(fā)現(xiàn)，不論類型較小轉(zhuǎn)較大，還是較大轉(zhuǎn)較小，C 語(yǔ)言貌似都給出了隱式轉(zhuǎn)換的模式和手段。比如 float 轉(zhuǎn) int 就是典型的大轉(zhuǎn)小，而它采用的手段是截?cái)?/strong>（Truncate），而不是四舍五入（Round），所以在使用這種轉(zhuǎn)換的時(shí)候應(yīng)小心數(shù)據(jù)類型不同時(shí)引發(fā)的一些潛在的問(wèn)題。

接下來(lái)是除法和求模運(yùn)算。除法需要大量使用類型轉(zhuǎn)換的知識(shí)點(diǎn)，所以需要你注意和小心每一步的執(zhí)行邏輯了。除法和數(shù)學(xué)上有些不同，因?yàn)?C 語(yǔ)言有整數(shù)和小數(shù)的區(qū)分制度，所以除下來(lái)的結(jié)果不總是和數(shù)學(xué)相同的。

如果除號(hào)兩邊的數(shù)都是整數(shù)（int、long等），結(jié)果一定是整數(shù)；如果兩邊的數(shù)不都是整數(shù)的話（至少有一個(gè)是小數(shù)），結(jié)果都應(yīng)為小數(shù)。

這句話什么意思呢？

可以看到，這里舉出的例子都是一些比較奇特的使用方式，它展示出了所有除法需要注意的地方。

最后我們來(lái)看下求模運(yùn)算。

取模運(yùn)算即帶余除法下的余數(shù)數(shù)值。但和數(shù)學(xué)不同的是，C 語(yǔ)言的取模運(yùn)算的兩邊的數(shù)字，都必須是整數(shù)才可以進(jìn)行計(jì)算。

第二個(gè)要注意的是，如果除法下有一個(gè)負(fù)數(shù)值的話（注意負(fù)數(shù)也是整數(shù)），結(jié)果取決于被除數(shù)的符號(hào)。如果被除數(shù)是負(fù)數(shù)，取模后的結(jié)果也是負(fù)數(shù)，跟除數(shù)無(wú)關(guān)。

哦對(duì)了，C 語(yǔ)言是可以識(shí)別負(fù)號(hào) - 和減法 - 的區(qū)別，所以寫(xiě)代碼的時(shí)候，數(shù)學(xué)上應(yīng)有的對(duì)負(fù)號(hào)的括號(hào)也可以省略不寫(xiě)：

都是一樣的。包括前面的運(yùn)算符也是一樣。

賦值運(yùn)算符

接下來(lái)我們來(lái)看一些賦值運(yùn)算符。

• 普通賦值（=）

• 自增自減運(yùn)算符（++ 和 --）

• 復(fù)合賦值運(yùn)算符（op=）

普通的賦值運(yùn)算符在前文里其實(shí)已經(jīng)說(shuō)了，所以這里大可不必去講。不過(guò)這里還需要說(shuō)一種情況。

可以看到，這個(gè)等號(hào)在這里和數(shù)學(xué)意義就完全不同了。在編程里，= 表示把右側(cè)的結(jié)果賦值給左邊，即 a 變量的內(nèi)存區(qū)域存放的是原始的數(shù)值再加 5 的新結(jié)果。所以從宏觀來(lái)看，這樣的寫(xiě)法就好比讓變量自己增大 5 個(gè)單位。

當(dāng)自增為 1 或自減為 1 的時(shí)候，我們可以使用自增自減的單目運(yùn)算符，來(lái)操控變量增大或減少一個(gè)單位。比如

不過(guò)請(qǐng)注意，++ 運(yùn)算符和變量拼接起來(lái)的話，它則是一個(gè)表達(dá)式，它可以嵌入到別的賦值語(yǔ)句里使用，于是就產(chǎn)生了如下的寫(xiě)法。

那么，此時(shí) b 應(yīng)該是多少呢？這就牽扯到了自增自減運(yùn)算符的前綴和后綴寫(xiě)法的不同了。

自增自減運(yùn)算符是為了將變量自身的數(shù)值增大或減小一個(gè)單位而特別定義出來(lái)的。因?yàn)榇蠖鄶?shù)計(jì)算操作之中都會(huì)使用到這一點(diǎn)，所以C語(yǔ)言單獨(dú)提供了這樣的一種東西。

另外，自增自減運(yùn)算符也可以寫(xiě)到變量前面。不過(guò)意義不同?，F(xiàn)在來(lái)闡述一下。

所以這個(gè)題的結(jié)果為 4444 才對(duì)。你做對(duì)了嗎？

我們知道，編程之中的等號(hào)和數(shù)學(xué)上的等號(hào)的意義不同，編程的等號(hào)實(shí)際是一個(gè)操作，將右側(cè)的數(shù)據(jù)的數(shù)值結(jié)果拿到左側(cè)變量的位置上存放。所以C語(yǔ)言之中，a = a + 1 這種寫(xiě)法才得以存在（將 a 原來(lái)的數(shù)值加 1，得到的新數(shù)值再重新放到 a 變量的存儲(chǔ)位置上存放）。不過(guò)，這樣的寫(xiě)法有些丑陋，因?yàn)榇_實(shí)等號(hào)兩側(cè)又有相同的變量名字，寫(xiě)法也太長(zhǎng)，所以才出現(xiàn)了復(fù)合賦值運(yùn)算符一說(shuō)。

復(fù)合賦值運(yùn)算符是說(shuō)，省略右側(cè)相同的變量名，并把右側(cè)的運(yùn)算符號(hào)放到等號(hào)左側(cè)拼在一起寫(xiě)的特殊規(guī)范。比如：

前文的 op= 的 op 表示的是運(yùn)算符的符號(hào)，這里可以替換為任何運(yùn)算符，包括稍后講到的其他一些運(yùn)算符。

比較運(yùn)算符

比較運(yùn)算符是用作數(shù)值比較之用的，每一個(gè)表達(dá)式都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)特定的數(shù)值結(jié)果表征判斷結(jié)果?；镜谋容^運(yùn)算符一共有以下一些：

>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、<=（小于等于）、==（等于）、!=（不等于）。

前兩個(gè)就不用說(shuō)了，表示大于和小于；中間兩個(gè)分別是大于等于和小于等于，只是因?yàn)閿?shù)學(xué)的符號(hào)無(wú)法直接在代碼里面打出來(lái)，所以才用兩個(gè)符號(hào)拼在一起表示的這樣的含義。第5個(gè)是等號(hào)，判斷兩個(gè)數(shù)是否相同；最后一個(gè)則是不等號(hào)，注意不等號(hào)的寫(xiě)法是感嘆號(hào)和等號(hào)拼接的意思。

這樣賦值是沒(méi)有問(wèn)題的，剛才說(shuō)過(guò)，右側(cè)會(huì)得到一個(gè)特定的數(shù)值來(lái)表征判斷結(jié)果。首先2是不大于3的，所以a > b是錯(cuò)誤的，在C語(yǔ)言之中，錯(cuò)誤的結(jié)果會(huì)被轉(zhuǎn)為數(shù)字0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；正確的則會(huì)被轉(zhuǎn)為1，所以c的值為0，而d的值為1。而后面的a != a肯定也不對(duì)，所以e的值為0。

邏輯運(yùn)算符

邏輯運(yùn)算用于處理高中學(xué)到的命題和邏輯那樣的東西，它提供了三種邏輯表達(dá)：

&&（且）、||（或）、!（非）

數(shù)學(xué)上的且、或、非的符號(hào)寫(xiě)法在代碼里面不好輸入，所以只能用上面的三種寫(xiě)法代替。它最后也是一個(gè)表達(dá)式，也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)值，表征最終的判斷結(jié)果。和上面一樣，對(duì)的則會(huì)為轉(zhuǎn)為 1，錯(cuò)的則會(huì)轉(zhuǎn)為 0。不過(guò)，如果是人為定下的數(shù)字來(lái)直接表示判斷結(jié)果的話，非 0 的數(shù)值都會(huì)化為“正確的”，而 0 則會(huì)化為“錯(cuò)誤的”。

首先，因?yàn)?6 直接作為邏輯判斷的一邊來(lái)充當(dāng)條件的話，因?yàn)槭欠?0 數(shù)值，所以會(huì)被轉(zhuǎn)化為 1 處理（6 表示“正確的”，作為數(shù)值處理后為 1），而 b 是 0，作為判斷的另一邊的話，所以應(yīng)當(dāng)表示“錯(cuò)誤的”，作為數(shù)值處理即 0，所以且的關(guān)系是同真才真，有假必假。所以最終a && b表達(dá)式應(yīng)當(dāng)是“錯(cuò)誤的”，最后的值是 0，所以 c 為 0。

d 用的是或，同假才假，有真必真。所以 6 是“正確的”數(shù)值，所以整體表達(dá)式為真。故賦值時(shí)，表達(dá)式用 1 表示正確的。所以 d 為 1。

e 是非 a，而 a 表示正確的，所以非 a 是錯(cuò)誤的，故 e = 0。

特別注意

邏輯運(yùn)算符有一個(gè)特征，比如且的關(guān)系，如果有假就假，所以表達(dá)式符號(hào) && 的兩邊，如果左側(cè)已經(jīng)為假，意味著整個(gè)表達(dá)式一定為假，那么右側(cè)的結(jié)果是不會(huì)測(cè)算的。如果帶有計(jì)算式子，右側(cè)結(jié)果不會(huì)被處理和計(jì)算。

注意，++a 此時(shí)不會(huì)運(yùn)算，即 a 不會(huì)自增1，原因是 b 為 0，已經(jīng)意味著整個(gè)表達(dá)式錯(cuò)誤，后者不會(huì)被計(jì)算。

同理，或 || 也是一樣。

最后這里作出一個(gè)總結(jié)：

位運(yùn)算符

計(jì)算位運(yùn)算符

位運(yùn)算是將數(shù)據(jù)值變?yōu)?0 和 1 的二進(jìn)制數(shù)處理的方式。一共提供了四種操作：

&（且）、|（或）、~（非）、^（異或）

它具有和邏輯運(yùn)算差不多的性質(zhì)，不過(guò)是對(duì)于二進(jìn)制數(shù)位操作處理的。處理時(shí)，是對(duì)位處理。比如：

另外，這里的異或需要提一下，異或表示“要么……要么……”，選其中任意一個(gè)才可以，都選和都不選都不行，換句話說(shuō)，都選或都不選（1 ^ 1 = 0 ^ 0 = 0），任選其一都即可（0 ^ 1 = 1 ^ 0 = 1）。

移位運(yùn)算符

移位運(yùn)算符是將數(shù)值用二進(jìn)制處理后，所有數(shù)值結(jié)果全往左或往右移動(dòng)的結(jié)果。寫(xiě)法有這兩種：

>>（右移）、<<（左移）

結(jié)論：右移多少位表示將數(shù)據(jù)縮小 ?倍，左移多少位表示將數(shù)據(jù)擴(kuò)大 ?倍。其中的 ?表示取整操作，舍棄小數(shù)部分。

最后，所有的位運(yùn)算符號(hào)也具有復(fù)合賦值運(yùn)算符。比如實(shí)際運(yùn)用之中，有這樣的用途：

語(yǔ)句表示不借助其他變量交換變量存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)值。

輸出結(jié)果是a = 2, b = 3。另，復(fù)合賦值運(yùn)算符下，可以被拆解為多句話：

或

另外還有一種交換變量的方式是這樣的：

也可以。甚至縮寫(xiě)：

標(biāo)簽：