C语言-运算符与表达式

C语言运算符

    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。文章就以下运算符展开介绍。

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

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一、C语言运算符

C语言运算符.png

   示例如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        int a = 21;
        int b = 10;
        int c ;
        
        c = a + b;
        printf("Line 1 - c 的值是 %d
", c );
        c = a - b;
        printf("Line 2 - c 的值是 %d
", c );
        c = a * b;
        printf("Line 3 - c 的值是 %d
", c );
        c = a / b;
        printf("Line 4 - c 的值是 %d
", c );
        c = a % b;
        printf("Line 5 - c 的值是 %d
", c );
        c = a++;  // 赋值后再加 1 ，c 为 21，a 为 22
        printf("Line 6 - c 的值是 %d
", c );
        c = a--;  // 赋值后再减 1 ，c 为 22 ，a 为 21
        printf("Line 7 - c 的值是 %d
", c );
        
        /*
         这里区分一下a++和++a的区别
         c = a++,先赋值后运算
         c = ++a,先运算后赋值
         */
        
    }
    return 0;
}

   预算结果为：

Line 1 - c 的值是 31
Line 2 - c 的值是 11
Line 3 - c 的值是 210
Line 4 - c 的值是 2
Line 5 - c 的值是 1
Line 6 - c 的值是 21
Line 7 - c 的值是 22
Program ended with exit code: 0

二、关系运算符

关系运算符.png

   示例如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;
 
   if( a == b )
   {
      printf("Line 1 - a 等于 b
" );
   }
   else
   {
      printf("Line 1 - a 不等于 b
" );
   }
   if ( a < b )
   {
      printf("Line 2 - a 小于 b
" );
   }
   else
   {
      printf("Line 2 - a 不小于 b
" );
   }
   if ( a > b )
   {
      printf("Line 3 - a 大于 b
" );
   }
   else
   {
      printf("Line 3 - a 不大于 b
" );
   }
   /* 改变 a 和 b 的值 */
   a = 5;
   b = 20;
   if ( a <= b )
   {
      printf("Line 4 - a 小于或等于 b
" );
   }
   if ( b >= a )
   {
      printf("Line 5 - b 大于或等于 b
" );
   }
        
    }
    return 0;
}

   运算结果为：

Line 1 - a 不等于 b
Line 2 - a 不小于 b
Line 3 - a 大于 b
Line 4 - a 小于或等于 b
Line 5 - b 大于或等于 b
Program ended with exit code: 0

三、逻辑运算符

逻辑运算符.png

   示例如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    
    int a = 5;
    int b = 20;
    int c ;
 
   if ( a && b )
   {
      printf("Line 1 - 条件为真
" );
   }
   if ( a || b )
   {
      printf("Line 2 - 条件为真
" );
   }
   /* 改变 a 和 b 的值 */
   a = 0;
   b = 10;
   if ( a && b )
   {
      printf("Line 3 - 条件为真
" );
   }
   else
   {
      printf("Line 3 - 条件不为真
" );
   }
   if ( !(a && b) )
   {
      printf("Line 4 - 条件为真
" );
   }
}

   运算结果为：

Line 1 - 条件为真
Line 2 - 条件为真
Line 3 - 条件不为真
Line 4 - 条件为真
Program ended with exit code: 0

四、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：

位运算符.png

    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：

   示例如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    
    unsigned int a = 60;    /* 60 = 0011 1100 */  
    unsigned int b = 13;    /* 13 = 0000 1101 */
    int c = 0;           
 
   c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */ 
   printf("Line 1 - c 的值是 %d
", c );
 
   c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
   printf("Line 2 - c 的值是 %d
", c );
 
   c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
   printf("Line 3 - c 的值是 %d
", c );
 
   c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
   printf("Line 4 - c 的值是 %d
", c );
 
   c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
   printf("Line 5 - c 的值是 %d
", c );
 
   c = a >> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
   printf("Line 6 - c 的值是 %d
", c );
}

   运算结果为：

Line 1 - c 的值是 12
Line 2 - c 的值是 61
Line 3 - c 的值是 49
Line 4 - c 的值是 -61
Line 5 - c 的值是 240
Line 6 - c 的值是 15
Program ended with exit code: 0

五、赋值运算符

赋值运算符.png

   示例如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    
    int a = 21;
   int c ;
 
   c =  a;
   printf("Line 1 - =  运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c +=  a;
   printf("Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c -=  a;
   printf("Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c *=  a;
   printf("Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c /=  a;
   printf("Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c  = 200;
   c %=  a;
   printf("Line 6 - %= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c <<=  2;
   printf("Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c >>=  2;
   printf("Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c &=  2;
   printf("Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c ^=  2;
   printf("Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
 
   c |=  2;
   printf("Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = %d
", c );
}

   运算结果为：

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

六、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 ? :。

   示例如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    
    int a = 4;
   short b;
   double c;
   int* ptr;
 
   /* sizeof 运算符实例 */
   printf("Line 1 - 变量 a 的大小 = %lu
", sizeof(a) );
   printf("Line 2 - 变量 b 的大小 = %lu
", sizeof(b) );
   printf("Line 3 - 变量 c 的大小 = %lu
", sizeof(c) );
 
   /* & 和 * 运算符实例 */
   ptr = &a;    /* 'ptr' 现在包含 'a' 的地址 */
   printf("a 的值是 %d
", a);
   printf("*ptr 是 %d
", *ptr);
 
   /* 三元运算符实例 */
   a = 10;
   b = (a == 1) ? 20: 30;
   printf( "b 的值是 %d
", b );
 
   b = (a == 10) ? 20: 30;
   printf( "b 的值是 %d
", b );
}

   运算结果为：

Line 1 - 变量 a 的大小 = 4
Line 2 - 变量 b 的大小 = 2
Line 3 - 变量 c 的大小 = 8
a 的值是 4
*ptr 是 4
b 的值是 30
b 的值是 20
Program ended with exit code: 0

七、C语言中的运算符优先级

    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。

   示例如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    
    int a = 20;
   int b = 10;
   int c = 15;
   int d = 5;
   int e;
 
   e = (a + b) * c / d;      // ( 30 * 15 ) / 5
   printf("(a + b) * c / d 的值是 %d
",  e );
 
   e = ((a + b) * c) / d;    // (30 * 15 ) / 5
   printf("((a + b) * c) / d 的值是 %d
" ,  e );
 
   e = (a + b) * (c / d);   // (30) * (15/5)
   printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %d
",  e );
 
   e = a + (b * c) / d;     //  20 + (150/5)
   printf("a + (b * c) / d 的值是 %d
" ,  e );
  
   return 0;
}

   运算结果为：

(a + b) * c / d 的值是 90
((a + b) * c) / d 的值是 90
(a + b) * (c / d) 的值是 90
a + (b * c) / d 的值是 50
Program ended with exit code: 0