【C语言入门教程】2.6 运算符

运算符是程序中用于数值运算的操作符，C 语言的运算符可分为 算术运算符、关系与逻辑运算符 和 位操作运算符 这 3 类。

2.6.1 算术运算符

算术运算符用来完成基本的数值运算,如 加、减、乘、除，它们可用于所有的数据类型。如下表所示，列出了C语言所有的算术运算符。其中，“-”运算符即能表示两个操作数的减法运算，又能对一个操作数进行取反运算，将正数变为负数，或将负数变为正数。取模运算是取得两数相除的余数。

2.6.2 自增 和 自减

自增和自减体现了 C 语言语法的简洁，自增就是在原值的基础上加一，自减则是减一。它的使用格式是“变量++”或“++变量”，等同于“变量 = 变量 + 1”表达式。这两个运算符又称一目运算符，即参与运算的操作数只有一个。自增和自减操作符与变量间的位置不同也会有不同的运算效果，如下例所示：

int a = 5;					// 声明整型变量并赋值
printf("a = %d
", a++);	// 输出变量的值后，再使变量自增
printf("a = %d
" , ++a);	// 变量自增后，再输出变量的值

代码中第 2 行输出的值为 5，因为先输出了变量的值，然后才使变量的值加 1。而运行到第 3 行时，输出的值为 7，变量在被输出前，已执行了自增运算。

运算符执行的顺序不同，代表着运算符有着不同的优先级。通常一目算术运算符的优先级最高，其次是基本的算术运算符，加、减、乘、除、取模，它们之间的优先级与算术运算相同，先乘、除、取模后加、减；优先级最低的是赋值运算。自增和自减运算与变量的位置决定着其优先级是最高还是最低。如下例所示：

int a = 5, b = 7, c = 20;			// 声明整型变量并赋值
c = c + -a * b -c % b++;			// 使用表达式为变量

这个例子的运算结果是 -21，代码第 2 行的表达式中最先运算的是 -a，为变量 a 取反，然后是从左向右结合的乘法运算和取模运算，再然后是从左向右结合的加、减法运算，接着是赋值运算，最后才是自增运算。
    如果在表达式之中使用小括号，则会改变优先级，最里层括号内的表达式会被优先计算，但不包括一目运算符。代码如下：

int a  = 5, b = 7, c = 20;			// 声明整型变量并赋值
c = c + -a * ( ( b - c ) % b++ );	// 使用表达式为变量

这个例子的运算结果是 50，因为取反运算符和最里层括号内的表达式 b -c 最先被计算，然后再计算外层括号中的表达式，最后进行加法运算和赋值操作。

2.6.3 关系 和 逻辑 运算符

关系运算符用于比较两个数据间的差异，大于、小于 和 等于 是基本的关系运算符。逻辑运算符用于数值间的逻辑演算，与、或、非是基本的逻辑运算符。关系运算符和逻辑运算符关系密切，因此常划为一个类别。C语言中可用的关系和逻辑运算符如下表所示。

关系 和 逻辑 运算符
运算符	说明	运算符	说明
>	大于	!=	不等于
<	小于	&&	与
<=	大于或等于	||	或
>=	小于或等于	!	非
==	等于

注意：或运算符 “||” 是通过两次按下键盘上的竖线输入的，即 “Shift + ”。另外，等于操作符 “==” 和赋值操作符 “=” 的意义完全不同。

关系 和 逻辑 运算符 用 “真” 和 “假” 表示运算结果。C语言中，非 0 的值在关系运算中都可以表示为 “真”， 0 表示为 “假”。它们有一套专门的计算方法，这套计算方法称之为逻辑运算，逻辑运算的结果用整型数据 1 表示 “真”，整型数据 0 表示 “假”。为了计算简便，下表推演出逻辑真值表：

逻辑真值表
p	q	p && q	p || q	!p
0	0	0	0	1
0	非 0	0	1	1
非 0	非 0	1	1	0
非 0	0	0	1	0

该表是根据 p 和 q 的取值来计算逻辑表达式的值。关系 和 逻辑 运算符中，优先级最高的仍然是一目运算符 “!”，其次是关系运算符 “>=” 和 “<=”，再次是 “==” 和 “!=”，其后是 “&&”，最低是 “||”。同算术表达式一样，在关系或逻辑表达式中也可用括号来修改计算顺序。

2.6.4 位操作符

位操作是计算机底层的运算方式，与组成计算机的逻辑电路运行模式一致，C 语言支持全部的位操作符。因为 C语言的设计目的是取代汇编语言，所以它必须支持汇编语言所具有的运算能力。位操作是对字节或字中的位进行测试、置位或移位处理，这里字节或字是针对 C 标准中的字符型和整型数据类型而言的。位操作不能用于浮点型、空值或其他复杂类型。下表给出了位操作的操作符。

位操作符
运算符	说明	运算符	说明
&	按位与	～	1 的补码
|	按位或	>>	右移
^	按位异或	<<	左移

位操作中的与、或 和 1 的补码的真值表与逻辑运算等同，唯一不同的是位操作是逐位进行运算的，即比较操作数的每一个二进制位。如果两个操作数长度不一样，则将较短的操作数高位全部补 0。位操作增加了异或运算，下表是异或运算的逻辑真值表。

异或运算逻辑真值表
p	q	p ^ q	p	q	p ^ q
0	0	0	1	1	0
0	1	1	1	0	1

 

2.6.5 问号操作符

问号操作符是最简单的条件语句，格式为：

条件表达式 ? 表达式 1 : 表达式 2;

问号操作符是 C 语言内唯一的三目运算符。其作用是在条件表达式为真的情况下，执行表达式 1，否则执行表达式 2。如下例所示：

int a = 5, b = 7;		// 声明整型变量并赋值
a > b ? b++ : b--;		// 当 a 大于 b 时，b 自增，否则 b 自减

显而易见，此例执行了一个表达式 b--。需要说明的是，问号操作符比一般的运算符优先级要低，仅次于后置的自增和自减。

2.6.6 逗号操作符

逗号操作符用于将多个表达式连接在一起。逗号操作符的左侧总是作为空值，如果要取得整个表达式的值，只有逗号表达式右侧的值是有效的。如下例所示：

int a = 5, b = 7;		// 声明整型变量并赋值
b = ( a + b, a - b );	// 用表达式的结果为变量 b 赋值

代码第二行，b 的值变为 -2。因为第一个表达式 a + b 的计算结果作为空值被忽略，第二个表达式a - b 的计算结果被赋值给了 b。因为逗号操作符的优先级比赋值操作符优先级低，所以必须使用括号。

2.6.7 优先级

下表列出了 C 语言所有操作符的优先级，其中包括将后面要讨论的某些操作符。除一元操作符和问号操作符之外，所有操作符都是左结合的。一元操作符及问号操作符则为右结合。

C语言操作符的优先级
优先级最高 ↓ 优先级最低	() [] ->
	! ~ ++ -- -(type) * & sizeof
	* / %
	+ -
	<< >>
	<= >=
	== !=
	&
	^
	|
	&&
	||
	?
	= += -= *= /=
	,