[一篇读懂]C语言二讲：运算符与表达式

• 1. 算术运算符与关系运算符
• • 1 运算符分类
  • 2 算术运算符及算术表达式
  • 3 关系运算符与关系表达式
  • • 【例】关系运算符的使用。
  • 4 运算符优先级
• 2. 逻辑运算符与赋值运算符，求字节运算符
• • 1 逻辑运算符与逻辑表达式
  • • 【例】逻辑运算符的使用
    • 【例】短路
  • 2 赋值运算符
  • • 【例】加后赋值与乘后赋值的用法。
  • 3 求字节运算符sizeof
• 总结
• • 1.2
  • 1.3
  • 1.4
  • 2.1
  • 2.2
  • 2.3

1. 算术运算符与关系运算符

1 运算符分类

C语言提供了13种类型的运算符，如下所示。

2 算术运算符及算术表达式

• 算术运算符包含+、-、*、/和%。
• 先进行乘（*）、除（/）、取余/模（%），后进行加（+）、减（-）。
  即乘、除、取余运算符的优先级高于加、减运算符。
• %运算符外，其余运算符适用于整型数和浮点型数。
• 除（/）当操作符的两个操作数都是整数时，执行整除运算，其他情况下执行浮点型数除法。
• %为取模运算符，接收两个整型操作数，将左操作数除以右操作数，但它的返回值是余数而不是商。

#include 
//练习算术运算符int main()
{int result = 4 + 5 * 2 - 6 / 3 + 11 % 4;printf("result = %d\n", result);//15return 0;
}

3 关系运算符与关系表达式

• 关系运算符>、<、==、>=、<=、!=依次为大于、小于、是否等于、大于等于、小于等于和不等于。
• 关系表达式的值只有真和假，对应的值为1和0。
  由于C语言中没有布尔类型，所以在C语言中0值代表假，非0值即为真。
• 关系运算符的优先级低于算术运算符。
• 小技巧，当判断整型变量i是否等于3时，可以写为3 == i，即把常量写在前面而把变量写在后面。

如果不小心将两个==写为一个=时，变量在前面会导致编译不通，从而快速发现错误。

• 判断三个变量是否相等，不能写为a==b==c，应写为a==b&&b==c。

【例】关系运算符的使用。

//关系运算符 - 优先级小于算术运算符
#include 
//int main()
//{
//	int a;
//	while (scanf("%d", &a))
//	{
//		if (3 < a < 10)//不对！ - 运算顺序从左往右 - 3
//			printf("a is between 3 and 10\n");
//		}
//		else
//		{
//			printf("a is not between 3 and 10\n");
//		}
//	}
//	return 0;
//}int main()
{int a;while (scanf("%d", &a)){if (3 < a && a < 10)//逻辑与！{printf("a is between 3 and 10\n");}else{printf("a is not between 3 and 10\n");}}return 0;
}

判断变量a是否大于3且同时小于10，不能写为3 这种写法在数学上是正确的，在程序中是错误的。
 
首先，无论a是大于3还是小于3，对于3 由于1和0都是小于10的，所以无论a的值是多少，这个表达式的值始终为真。
 
因此判断变量a是否大于3且同时小于10时，要写成a>3 && a<10

4 运算符优先级

C语言运算符优先级：

说明：
同一优先级的运算符，运算次序由结合方向所决定。
简单记就是：！ > 算术运算符 > 关系运算符 > && > || > 赋值运算符

2. 逻辑运算符与赋值运算符，求字节运算符

1 逻辑运算符与逻辑表达式

• 逻辑运算符!、&&、ll依次为逻辑非、逻辑与、逻辑或，这和数学上的与、或、非是一致的。
• 逻辑非的优先级高于算术运算符，逻辑与和逻辑或的优先级低于关系运算符。
• 逻辑表达式的值只有真和假，对应的值为1和0。

【例】逻辑运算符的使用

判断某一年是否为闰年：
需要重复测试，使用一个while循环。

#include 
//记住优先级的目的，不能加多余的括号
int main()
{int i = 0, j = 1;while (scanf("%d", &i)){if (i % 4 == 0 && i % 100 != 0 || i % 400 == 0)//不要乱加括号//四年一闰，百年不闰，四百年再闰{printf("%d is leap year\n", i);}else{printf("%d is not leap year\n", i);}}i=!!j;//非一次变成0 - 再非一次变成1 - 自右向左结合 - 离得近的先结合printf("i value=%d\n", i);return 0;}

针对代码中的逻辑非，首先给变量j赋值10，因为j的值非0、所以!j的值为0，然后，由于逻辑非是单目运算符，结合顺序为从右至左，得到!!j的值为1。
 
也就是说，对0取非，得到的值为1；对非0值取非，得到的值为0。

【例】短路

• 合理使用短路运算可以简化代码。

#include //逻辑与和逻辑或 短路运算
int main()
{int i = 0;i&& printf("you can't see me\n");//短路运算 - i为假，不会执行逻辑与后的表达式//i为真，执行逻辑与后的表达式//短路运算可以将代码写的很短原代码：//if (i)//{//	printf("you can't see me\n");//}int i = 1;i|| printf("you can't see me\n");//逻辑或 - 前面为真，整体为真，后面的语句不输出//前面为假，执行逻辑或后的表达式return 0;

逻辑与短路运算：当前面一个表达式为假时，后面的表达式不会得到执行。
逻辑或短路运算：当前面一个表达式为真时，后面的表达式不会得到执行。

2 赋值运算符

• 左值是那些能够出现在赋值符号左边的东西，右值是那些可以出现在赋值符号右边的东西。例如，

a = b + 25;

• 其中，a是一个左值，因为它标识了一个可以存储结果值的地点。
• b+25是一个右值，因为它指定了一个值。

它们可以互换吗？
比如下面这种写法：

b + 25 = a;

因为每个位置都包含一个值，所以原先用作左值的a此时也可以作为右值;
然而，b+25不能作为左值，因为它并未标识一个特定的位置〈并不对应特定的内存空间)。
因此，上面这条赋值语句是非法的。

#include int main()
{int a = 1, b = 2;//a + 25 = b;//编译错误 - lvalue required as left operand of assignment//左操作数 必须是一个左值 - 表达式a+25不是一个左值//写作：b = a + 25;//左操作数为breturn 0;
}

• 复合赋值运算符操作是一种缩写形式，使用复合赋值运算符能使对变量的赋值操作变得更加简洁。例如，

iNum = iNum + 5;
//可以修改为
iNum += 5;

对变量iNum的赋值进行操作，值为这个变量本身与一个整型常量5相加的结果。使用复合语句可以实现同样的操作。

• 赋值运算符与复合赋值运算符的区别如下:

1. 复合赋值运算符简化了程序，可使程序精炼，提升阅读速度。
2. 复合赋值运算符提高了编译效率。

【例】加后赋值与乘后赋值的用法。

#include 
#include 
int main()
{int a = 1, b = 2;//a = a + 3;//可以简写为：a += 3;b *= 5;printf("a = %d\n", a);//4printf("b = %d\n", b);//10return 0;
}

3 求字节运算符sizeof

• sizeof不是一个函数！是一个运算符！
• sizeof是字母组成的运算符，用于求常量或变量所占用的空间大小：

#include //sizeof运算符
int main()
{int i = 0;printf("i size is %d\n", sizeof(i));//4return 0;
}

运行结果为i size is 4，可以求得整型变量占用的空间大小是4个字节。

总结

1.2

• 乘、除、取余运算符的优先级高于加、减运算符。
• %运算符外，其余运算符适用于整型数和浮点型数。
• 除（/）当操作符的两个操作数都是整数时，执行整除运算，其他情况下执行浮点型数除法。
• %为取模运算符，接收两个整型操作数，将左操作数除以右操作数，但它的返回值是余数而不是商。

1.3

• 关系表达式的值只有真和假，对应的值为1和0。
  由于C语言中没有布尔类型，所以在C语言中0值代表假，非0值即为真。
• 关系运算符的优先级低于算术运算符。
• 小技巧，当判断整型变量i是否等于3时，可以写为3 == i，即把常量写在前面而把变量写在后面。

1.4

• 运算符优先级简单记就是：！ > 算术运算符 > 关系运算符 > && > || > 赋值运算符

2.1

• 逻辑非的优先级高于算术运算符，逻辑与和逻辑或的优先级低于关系运算符。
• 逻辑表达式的值只有真和假，对应的值为1和0。
• 合理使用短路运算可以简化代码。

2.2

• 赋值运算符与复合赋值运算符的区别如下:

1. 复合赋值运算符简化了程序，可使程序精炼，提升阅读速度。
2. 复合赋值运算符提高了编译效率。

2.3

• sizeof不是一个函数！是一个运算符！