一账阻、算數(shù)運(yùn)算符和算數(shù)表達(dá)式
? ? ? ? 基本的算數(shù)運(yùn)算符包括加減乘除四則運(yùn)算符和求余運(yùn)算符:
+:加法運(yùn)算符,雙目運(yùn)算符泽本,雙目運(yùn)算符表示在符號(hào)的兩側(cè)有兩個(gè)變量參與此運(yùn)算淘太。例如:a+b,a+3规丽,4+6等蒲牧。加法運(yùn)算符具有右結(jié)合性。
-:減法運(yùn)算符嘁捷,雙目運(yùn)算符造成。同時(shí)它可以作為“負(fù)號(hào)”做為變量的負(fù)值運(yùn)算的左結(jié)合性運(yùn)算符。作為負(fù)運(yùn)算符時(shí)為單目運(yùn)算符雄嚣,并具有左結(jié)合性晒屎。
*:乘法運(yùn)算符喘蟆,雙目運(yùn)算符,具有左結(jié)合性鼓鲁。
/:除法運(yùn)算符蕴轨,雙目運(yùn)算符,具有左結(jié)合性骇吭。在表達(dá)式中橙弱,如果參與運(yùn)算的量都是整數(shù),則結(jié)果為整數(shù)燥狰,并向0取整棘脐。如果參與運(yùn)算的量有浮點(diǎn)數(shù),則結(jié)果為雙精度浮點(diǎn)數(shù)龙致。
%:取余運(yùn)算符:雙目運(yùn)算符蛀缝,具有左結(jié)合性。要求參與運(yùn)算的量必須為整數(shù)目代。
? ? ? ? 在四則運(yùn)算中可以使用多個(gè)運(yùn)算符來實(shí)現(xiàn)一些比較復(fù)雜的表達(dá)式屈梁,例如:2 + 4 - 8 % 3或a + b - c * e等等,算數(shù)表達(dá)式的程序計(jì)算過程與我們平時(shí)使用的“先乘除后加減”的原則榛了,也就是說在C語言中運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)是不同的在讶,我們會(huì)在后續(xù)學(xué)習(xí)每一種運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí),而具有相同優(yōu)先級(jí)的多個(gè)運(yùn)算符時(shí)按其結(jié)合性進(jìn)行計(jì)算霜大。? ? ? ?
二构哺、關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式
? ? ? ? 關(guān)系運(yùn)算符所構(gòu)成的關(guān)系表達(dá)式的運(yùn)算結(jié)果為0和1,用于表示“真”或“假”僧诚,這些關(guān)系表達(dá)式也被稱為條件表達(dá)式遮婶,其實(shí)就是用于程序中的結(jié)果判斷。例如我們?cè)谥皩W(xué)習(xí)過while循環(huán)語句來使程序執(zhí)行多次循環(huán)湖笨,但我們并不希望程序一直循環(huán)下去,而是希望程序在執(zhí)行一段時(shí)間后蹦骑,能夠結(jié)束循環(huán)慈省,靠的就是關(guān)系表達(dá)式的結(jié)果為真或假來確定程序繼續(xù)循環(huán)還是結(jié)束循環(huán)。關(guān)系運(yùn)算符有:
<:雙目運(yùn)算符眠菇,當(dāng)左側(cè)數(shù)值小于右側(cè)時(shí)運(yùn)算結(jié)果為真边败,否則為假。
>:雙目運(yùn)算符捎废,當(dāng)左側(cè)數(shù)值大于右側(cè)時(shí)運(yùn)算結(jié)果為真笑窜,否則為假。
<=:雙目運(yùn)算符登疗,當(dāng)左側(cè)數(shù)值小于或等于右側(cè)時(shí)運(yùn)算結(jié)果為真排截,否則為假嫌蚤。
>=:雙目運(yùn)算符,當(dāng)左側(cè)數(shù)值大于或等于右側(cè)時(shí)運(yùn)算結(jié)果為真断傲,否則為假脱吱。
==:雙目運(yùn)算符,當(dāng)左右兩側(cè)數(shù)值相等時(shí)運(yùn)算結(jié)果為真认罩,否則為假箱蝠。
!=:雙目運(yùn)算符,當(dāng)左右兩側(cè)數(shù)值不相等時(shí)運(yùn)算結(jié)果為真垦垂,否則為假宦搬。
? ? ? ? 例如:a < 3,b >= c劫拗,d == e床三,f != 3等均為關(guān)系表達(dá)式,它們的運(yùn)算結(jié)果為真或?yàn)榧伲?為真是結(jié)果等于1杨幼,為假是結(jié)果等于0撇簿。而C語言中規(guī)定判斷條件的結(jié)果為0時(shí)表示假,而非0表示真差购,所以說四瘫,除了1之外所有非0的數(shù)都可以做為關(guān)系表達(dá)式中結(jié)果的“真”。我們來舉幾個(gè)例子:?
int a = 3, b = 4, c = 4;
float e = 3.14, f = 3.14159;
printf("%d %d %d %d\n", 1 < 2, 1 >= 2, 3 == 4, 3 != 4);
printf("%d %d %d\n", a < b, a >= c, b >= c);
printf("%d %d\n", e == f, e < f);
1 0 0 1
1 0 1
0 1
? ? ? ? 在條件表達(dá)式中還有一個(gè)比較特殊的表達(dá)式欲逃,就是問號(hào)表達(dá)式找蜜,它的使用方式如下:
條件表達(dá)式 ? 值A(chǔ)? : 值B
? ? ? ? 問號(hào)表達(dá)式的作用是根據(jù)問號(hào)前面的條件表達(dá)式的結(jié)果來產(chǎn)生不同的值。如果條件表達(dá)式中的結(jié)果為真稳析,則整個(gè)問號(hào)表達(dá)式的值為冒號(hào)左側(cè)的值洗做;如果條件表達(dá)式中的結(jié)果為假,則整個(gè)問號(hào)表達(dá)式的值是冒號(hào)右側(cè)的值彰居。例如:
printf("%d\n", 3 < 5 ? 8 : 9);
printf("%c\n", 3 > 5 ? 'T' : 'F');
8
F?
三诚纸、位運(yùn)算符和位運(yùn)算表達(dá)式
? ? ? ? 我們?cè)谇懊嬲鹿?jié)中講述了關(guān)于普通變量占用字節(jié)數(shù)的相關(guān)知識(shí)。例如:char型變量占用1個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間陈惰,而short型變量占用2個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間等畦徘。內(nèi)存中8個(gè)bit位表示1個(gè)字節(jié),也就是說對(duì)于char類型變量來說抬闯,它占用8個(gè)bit位井辆,而short類型變量占用16個(gè)bit位。而每一個(gè)bit位在內(nèi)存中都是采用2進(jìn)制來表示的溶握,也就是每一個(gè)bit位上的值只有0或1杯缺。例如一個(gè)char類型的變量如果它的值是75那么它在內(nèi)存中字節(jié)的bit位的值如下:
0100 1011
? ? ? ? 其中最左側(cè)的bit位是其符號(hào)位,0表示正數(shù)睡榆,1表示負(fù)數(shù)萍肆,剩余的7個(gè)bit位最多可以表示128個(gè)整數(shù)袍榆,當(dāng)符號(hào)位為0時(shí)它表示一個(gè)正數(shù),值的范圍為0 ~ 127匾鸥,而當(dāng)符號(hào)位為1時(shí)它表示一個(gè)負(fù)數(shù)蜡塌,值的范圍為-128 ~ -1。而計(jì)算機(jī)是采用補(bǔ)碼的形式存放數(shù)值的勿负,正數(shù)的補(bǔ)碼是其本身馏艾,負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其反碼加1,而一個(gè)數(shù)的反碼即是其原碼在每一個(gè)bit位上取反(0變1奴愉,1變0)詳見《補(bǔ)碼原理》琅摩。
? ? ? ? 所謂的位運(yùn)算符和位運(yùn)算表達(dá)式就是指針對(duì)某一個(gè)變量或數(shù)值對(duì)其所在內(nèi)存中的bit位進(jìn)行運(yùn)算,操作符有:
&:與運(yùn)算符锭硼,雙目操作符房资,左結(jié)合性,表示將此運(yùn)算符左右兩端參與計(jì)算的量做與運(yùn)算檀头,表示將兩個(gè)變量中每一個(gè)bit位做與轰异,也就是bit位上的乘法運(yùn)算 0 & 0 == 0、0 & 1 == 0暑始、1 & 1 == 1搭独。
|:或運(yùn)算符,雙目操作符廊镜,左結(jié)合性牙肝,表示將此運(yùn)算符左右兩端參與計(jì)算的量做或運(yùn)算,表示將兩個(gè)變量中每一個(gè)bit位做或嗤朴,也就是bit位上的加法運(yùn)算(不進(jìn)位)配椭,?0 | 0 == 0、0 | 1 == 1雹姊、1 & 1 == 1股缸。
~:反(為了跟!操作符表示的“非”做區(qū)分,這里稱為“反”)運(yùn)算符容为,單目操作符乓序,表示將此運(yùn)算符后的量中每一個(gè)bit位取反,即0變1坎背,1變0。
^:與或運(yùn)算符寄雀,雙目操作符得滤,左結(jié)合性,表示將此運(yùn)算符左右兩端參與計(jì)算的量做與或運(yùn)算盒犹,與或運(yùn)算的原則為:兩個(gè)量中同一位bit上相同時(shí)結(jié)果為1懂更,不同是結(jié)果為0:?0 | 0 == 1眨业、0 | 1 == 0、1 & 1 == 1沮协。
<<:左位移運(yùn)算符龄捡,雙目操作符,左結(jié)合性慷暂,表示將運(yùn)算符左側(cè)的量每一個(gè)bit的值向左側(cè)移動(dòng)聘殖,右側(cè)bit位補(bǔ)0,移動(dòng)的位數(shù)為其右側(cè)的量行瑞。例如3 << 2表示將3中的每一個(gè)bit位0000 0011都向左移動(dòng)2位奸腺,結(jié)果為0000 1100即12。
>>:右位移運(yùn)算符血久,雙目操作符突照,左結(jié)合性,表示將運(yùn)算符左側(cè)的量每一個(gè)bit的值向右側(cè)移動(dòng)氧吐,左側(cè)bit位補(bǔ)其符號(hào)位的值讹蘑,如果是無符號(hào)型變量則補(bǔ)0,移動(dòng)的位數(shù)為其右側(cè)的量筑舅。原數(shù)值中最右側(cè)的bit將丟失座慰。例如12 >>?3表示將12中的每一個(gè)bit位0000 1100都向右移動(dòng)3位,結(jié)果為0000 0001即1豁翎。
? ? ? ? 關(guān)于位移運(yùn)算還有很多需要注意的細(xì)節(jié)問題角骤,例如左側(cè)最高位數(shù)值溢出和補(bǔ)位問題在無符號(hào)型和有符號(hào)型變量中處理方式是不一樣的,請(qǐng)參見《位移運(yùn)算》心剥。?
四邦尊、逗號(hào)運(yùn)算符和逗號(hào)表達(dá)式
? ? ? ? 逗號(hào)表達(dá)式比較簡(jiǎn)單,這是一個(gè)雙目運(yùn)算符优烧,左結(jié)合性蝉揍。它的作用是將多個(gè)不同的表達(dá)式連接在一起,形成一個(gè)表達(dá)式畦娄,整個(gè)表達(dá)式的值為逗號(hào)右側(cè)的表達(dá)式的值又沾。例如1 + 2, 3 + 4的結(jié)果為右側(cè)表達(dá)式的值,結(jié)果為7熙卡。
? ? ? ? 逗號(hào)表達(dá)式中的每一個(gè)子表達(dá)式都可以是另外一個(gè)逗號(hào)表達(dá)式杖刷,而多個(gè)表達(dá)式的值為最右側(cè)表達(dá)式的值。例如:1 + 2, 2 + 3, 3 + 4, 4 + 5的結(jié)果為最右側(cè)表達(dá)式4 + 5的結(jié)果驳癌,即9滑燃。
? ? ? ? 另外,在逗號(hào)表達(dá)式和賦值運(yùn)算符同時(shí)使用時(shí)需要注意颓鲜,賦值運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高于逗號(hào)表達(dá)式的優(yōu)先級(jí)表窘,所以
int a = 0;
a = 1, 2;
printf("%d\n", a);
a = (1, 2);
printf("%d\n", a);
1
2
? ? ? ? 上面代碼運(yùn)行的結(jié)果為分別為1和2典予,因?yàn)橘x值運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高于逗號(hào)表達(dá)式的優(yōu)先級(jí),所以執(zhí)行a = 1, 2;語句之后乐严,a的值為1瘤袖。而a = (1, 2);語句執(zhí)行之后a的值為逗號(hào)表達(dá)式中右側(cè)表達(dá)式的值2。因?yàn)槔ㄌ?hào)的優(yōu)先級(jí)高于“=”和“,”這兩個(gè)運(yùn)算符昂验。
五捂敌、賦值運(yùn)算符和自增自減運(yùn)算
? ? ? ? 賦值運(yùn)算符為雙目運(yùn)算符,左結(jié)合性凛篙,賦值運(yùn)算符的作用是將其右側(cè)的內(nèi)容賦于其左側(cè)的變量黍匾,而整個(gè)表達(dá)式的值為其左側(cè)量的值。例如:
a = 1;
b = 2;
c = a;
d = b + c;
e = printf("Hello World!\n");
f = e;
? ? ? ? 上述程序中的操作都是將等號(hào)右側(cè)的值賦與其右側(cè)的值呛梆。
? ? ? ? 我們?cè)賮砜纯磸?fù)合賦值操作符與表達(dá)式锐涯。復(fù)合賦值操作符是將運(yùn)算操作符與賦值操作符結(jié)合起來,先將左側(cè)變量進(jìn)行計(jì)算操作填物,然后將結(jié)果賦值給左側(cè)變量:
+=:加等纹腌,先將左側(cè)變量加上右側(cè)的值,再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量滞磺。
-=:減等升薯,先將左側(cè)變量減去右側(cè)的值,再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量击困。
*=:乘等涎劈,先將左側(cè)變量乘以右側(cè)的值,再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量阅茶。
/=:除等蛛枚,先將左側(cè)變量除以右側(cè)的值,再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量脸哀。
%=:余等蹦浦,先將左側(cè)變量對(duì)右側(cè)的值取余,再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量撞蜂。
&=:與等盲镶,先將左側(cè)變量和右側(cè)的值做與運(yùn)算,再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量蝌诡。
|=:或等溉贿,先將左側(cè)變量和右側(cè)的值做或運(yùn)算,再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量浦旱。
^=:與或等顽照,先將左側(cè)變量和右側(cè)的值做與或運(yùn)算,再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量闽寡。
<<=:左移等代兵,先將左側(cè)變量向左位移右側(cè)的值的位數(shù),再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量爷狈。
>>=:右移等植影,先將左側(cè)變量向右位移右側(cè)的值的位數(shù),再將結(jié)果賦值給左側(cè)變量涎永。
? ? ? ? 注意思币,這里面沒有“反等”運(yùn)算符,也就是先取反再賦值羡微。因?yàn)樵谏厦嫖覀冎v過 != 是一個(gè)關(guān)系運(yùn)算符谷饿,表示“不等于”的意思。
? ? ? ? 我們?cè)賮砜匆幌沦x值表達(dá)式與問號(hào)表達(dá)式的結(jié)合使用問題:
int a = 5, b = 7;
printf("%c\n", a = 1 - b > 7 ? 'A' : 'B');
printf("%c\n", (a = 1 - b) < 7 ? 'A' : 'B');
B
A
? ? ? ? 需要注意的是:比較運(yùn)算符 > 的優(yōu)先級(jí)高于賦值運(yùn)算符 = 妈倔,所以在上面例子中為賦值表達(dá)式加上括號(hào)和不加括號(hào)的結(jié)果是不一樣的博投。關(guān)于操作符優(yōu)先級(jí)的相關(guān)知識(shí)我們將在下一節(jié)中系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。
? ? ? ? 最后我們來看一下兩個(gè)非常重要的運(yùn)算符++和--盯蝴。這兩個(gè)運(yùn)算符表示將變量的值增加1或減少1毅哗,例如:
int a = 3, b = 5;?
a++;?
b--;
? ? ? ? 運(yùn)行上面代碼后,變量a的值自增1后變?yōu)?捧挺,而變量b的值自減1后也變?yōu)?虑绵。
? ? ? ??運(yùn)算符++和--還有另外一種形式,就是先書寫運(yùn)算符再書寫變量闽烙,例如:
int a = 3, b = 5;?
++a;?
--b;
? ? ? ? 這段代碼在運(yùn)行之后翅睛,變量a的值自增1后變?yōu)?,而變量b的值自減1后也變?yōu)?黑竞。但從這兩段代碼中我們還看不出這兩種寫法的區(qū)別捕发,它們的本質(zhì)區(qū)別是:
表達(dá)式 變量++:在表達(dá)式執(zhí)行之后,再將變量的值自增1摊溶。
表達(dá)式 ++變量:在表達(dá)式執(zhí)行之前爬骤,先將變量的值自增1。
表達(dá)式 變量--:在表達(dá)式執(zhí)行之后莫换,再將變量的值自減1霞玄。
表達(dá)式 --變量:在表達(dá)式執(zhí)行之前,將變量的值自減1拉岁。
? ? ? ? 我們?cè)賮砜催@樣一個(gè)說明它們不同的例子:
int a = 3, b;
b = a++;
printf("%d %d\n", a, b);
4 3
? ? ? ? 先將變量a的值賦值給b坷剧,再對(duì)a進(jìn)行自增,所以a和b的值分別為4喊暖、3
int a = 3, b;
b = ++a;
printf("%d %d\n", a, b);
4 4
? ? ? ? 先變量a進(jìn)行自增惫企,再將變量a的值賦值給b,所以a和b的值都是4。? ?
C語言是面向過程的狞尔,而C++是面向?qū)ο蟮?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?C和C++的區(qū)別:
C是一個(gè)結(jié)構(gòu)化語言丛版,它的重點(diǎn)在于算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。C程序的設(shè)計(jì)首要考慮的是如何通過一個(gè)過程偏序,對(duì)輸入(或環(huán)境條件)進(jìn)行運(yùn)算處理得到輸出(或?qū)崿F(xiàn)過程(事務(wù))控制)页畦。
C++,首要考慮的是如何構(gòu)造一個(gè)對(duì)象模型研儒,讓這個(gè)模型能夠契合與之對(duì)應(yīng)的問題域豫缨,這樣就可以通過獲取對(duì)象的狀態(tài)信息得到輸出或?qū)崿F(xiàn)過程(事務(wù))控制。 所以C與C++的最大區(qū)別在于它們的用于解決問題的思想方法不一樣端朵。之所以說C++比C更先進(jìn)好芭,是因?yàn)椤?設(shè)計(jì)這個(gè)概念已經(jīng)被融入到C++之中 ”。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??C與C++的最大區(qū)別:在于它們的用于解決問題的思想方法不一樣冲呢。之所以說C++比C更先進(jìn)舍败,是因?yàn)椤?設(shè)計(jì)這個(gè)概念已經(jīng)被融入到C++之中 ”,而就語言本身而言碗硬,在C中更多的是算法的概念瓤湘。那么是不是C就不重要了,錯(cuò)恩尾!算法是程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)弛说,好的設(shè)計(jì)如果沒有好的算法,一樣不行翰意。而且木人,“C加上好的設(shè)計(jì)”也能寫出非常好的東西。