C语言中运算符和表达式数量之多,在高级语言中是少见的。正是丰富的运算符和表达式使C语言功能十分完善。这也是C语言的主要特点之一。C语言的运算符不仅具有不同的优先级,而且还有一个特点,就是它的结合性。在表达式中,各运算量参与运算的先后顺序不仅要遵守运算符优先级别的规定,还要受运算符结合性的制约,以便确定是自左向右进行运算还是自右向左进行运算。这种结合性是其它高级语言的运算符所没有的,因此也增加了C语言的复杂性。
运算符简介
C语言的运算符可分为以下几类:
1. 算术运算符:用于各类数值运算。包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余(或称模运算,%)、自增(++)、自减(--)共七种。
2. 关系运算符:用于比较运算。包括大于(>)、小于(、等于(==)、大于等于(>=)、小于等于(<=)和不等于(!=)六种。
3. 逻辑运算符:用于逻辑运算。包括与(&&)、或(||)、非(!)三种。
4. 位操作运算符:参与运算的量,按二进制位进行运算。包括位与(&)、位或(|)、位非(~)、位异或(^)、左移(>)六种。
5. 赋值运算符:用于赋值运算,分为简单赋值(=)、复合算术赋值(+=,-=,*=,/=,%=)和复合位运算赋值(&=,|=,^=,>>=,<<=)三类共十一种。
6. 条件运算符:这是一个三目运算符,用于条件求值(?:)。
7. 逗号运算符:用于把若干表达式组合成一个表达式(,)。
8. 指针运算符:用于取内容(*)和取地址(&)二种运算。
9. 求字节数运算符:用于计算数据类型所占的字节数(sizeof)。
10. 特殊运算符:有括号(),下标[],成员(->,.)等几种。
运算符优先级
优先级
运算符
名称或含义
使用形式
结合方向
说明
1
[]
数组下标
数组名[常量表达式]
左到右
()
圆括号
(表达式)/函数名(形参表)
.
成员选择(对象)
对象.成员名
->
成员选择(指针)
对象指针->成员名
2
-
负号运算符
-表达式
右到左
单目运算符
(类型)
强制类型转换
(数据类型)表达式
++
自增运算符
++变量名/变量名++
单目运算符
--
自减运算符
--变量名/变量名--
单目运算符
*
取值运算符
*指针变量
单目运算符
&
取地址运算符
&变量名
单目运算符
!
逻辑非运算符
!表达式
单目运算符
~
按位取反运算符
~表达式
单目运算符
sizeof
长度运算符
sizeof(表达式)
3
/
除
表达式/表达式
左到右
双目运算符
*
乘
表达式*表达式
双目运算符
%
余数(取模)
整型表达式/整型表达式
双目运算符
4
+
加
表达式+表达式
左到右
双目运算符
-
减
表达式-表达式
双目运算符
5
<
左移
变量<
左到右
双目运算符
>>
右移
变量>>表达式
双目运算符
6
>
大于
表达式>表达式
左到右
双目运算符
>=
大于等于
表达式>=表达式
双目运算符
小于
表达式
双目运算符
<=
小于等于
表达式<=表达式
双目运算符
7
==
等于
表达式==表达式
左到右
双目运算符
!=
不等于
表达式!= 表达式
双目运算符
8
&
按位与
表达式&表达式
左到右
双目运算符
9
^
按位异或
表达式^表达式
左到右
双目运算符
10
|
按位或
表达式|表达式
左到右
双目运算符
11
&&
逻辑与
表达式&&表达式
左到右
双目运算符
12
||
逻辑或
表达式||表达式
左到右
双目运算符
13
?:
条件运算符
表达式1? 表达式2: 表达式3
右到左
三目运算符
14
=
赋值运算符
变量=表达式
右到左
/=
除后赋值
变量/=表达式
*=
乘后赋值
变量*=表达式
%=
取模后赋值
变量%=表达式
+=
加后赋值
变量+=表达式
-=
减后赋值
变量-=表达式
<<=
左移后赋值
变量<<=表达式
>>=
右移后赋值
变量>>=表达式
&=
按位与后赋值
变量&=表达式
^=
按位异或后赋值
变量^=表达式
|=
按位或后赋值
变量|=表达式
15
,
逗号运算符
表达式,表达式,…
左到右
从左向右顺序运算
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
上表不容易记住。其实也用不着死记,用得多,看得多自然就记得了。也有人说不用记
这些东西,只要记住乘除法的优先级比加减法高就行了,别的地方一律加上括号。这在你自己写代码的时候,确实可以,但如果是你去阅读和理解别人的代码呢?别人不一定都加上括号了吧?所以,记住这个表,我个人认为还是很有必要的。
一些容易出错的优先级问题
上表中,优先级同为1 的几种运算符如果同时出现,那怎么确定表达式的优先级呢?这
是很多初学者迷糊的地方。下表就整理了这些容易出错的情况:
这些容易出错的情况,希望读者好好在编译器上调试调试,这样印象会深一些。一定要
多调试,光靠看代码,水平是很难提上来的。调试代码才是最长水平的。
逻辑运算符
||和&&是我们经常用到的逻辑运算符,与按位运算符|和&是两码事。下一节会介绍按位
运算符。虽然简单,但毕竟容易犯错。看例子:
int i=0;
int j=0;
if((++i>0)||(++j>0))
{
//打印出i和j的值。
}
结果:i=1;j=0。
不要惊讶。逻辑运算符||两边的条件只要有一个为真,其结果就为真;只要有一个结果
为假,其结果就为假。if((++i>0)||(++j>0))语句中,先计算(++i>0),发现其结果为真,后面
的(++j>0)便不再计算。同样&&运算符也要注意这种情况。这是很容易出错的地方,希望读
者注意。
条件运算符和条件表达式
如果在条件语句中,只执行单个的赋值语句时,常可使用条件表达式来实现。不但使程序简洁,也提高了运行效率。
条件运算符为?和:,它是一个三目运算符,即有三个参与运算的量。
由条件运算符组成条件表达式的一般形式为:
表达式1?表达式2:表达式3
其求值规则为:如果表达式1的值为真,则以表达式2的值作为条件表达式的值,否则以表达式2的值作为整个条件表达式的值。
条件表达式通常用于赋值语句之中。
例如条件语句:
if(a>b) max=a;
else max=b;
可用条件表达式写为
max=(a>b)?a:b;
执行该语句的语义是:如a>b为真,则把a赋予max,否则把b赋予max。
使用条件表达式时,还应注意以下几点:
1) 条件运算符的运算优先级低于关系运算符和算术运算符,但高于赋值符。
因此
max=(a>b)?a:b
可以去掉括号而写为
max=a>b?a:b
2) 条件运算符?和:是一对运算符,不能分开单独使用。
3) 条件运算符的结合方向是自右至左。
例如:
a>b?a:c>d?c:d
应理解为
a>b?a:(c>d?c:d)
这也就是条件表达式嵌套的情形,即其中的表达式3又是一个条件表达式。
++、--操作符
绝对是一对让人头疼的兄弟。先来点简单的:
int i = 3;
(++i)+(++i)+(++i);
表达式的值为多少?15 吗?16吗?18吗?其实对于这种情况,C语言标准并没有作出规定。有点编译器计算出来为18,因为i经过3次自加后变为6,然后3个6相加得18;而有的编译器计算出来为16(比如Visual C++6.0),先计算前两个i的和,这时候i自加两次,2个i的和为10,然后再加上第三次自加的i得16。其实这些没有必要辩论,用到哪个编译器写句代码测试就行了。但不会计算出15的结果来的。
++、--作为前缀,我们知道是先自加或自减,然后再做别的运算;但是作为后缀时,到底什么时候自加、自减?这是很多初学者迷糊的地方。假设i=0,看例子:
A)
j =(i++,i++,i++);
B)
for(i=0;i<10;i++)
{
//code
}
C)
k =(i++)+(i++)+(i++);
你可以试着计算他们的结果。
1) 例子为逗号表达式,i在遇到每个逗号后,认为本计算单位已经结束,i这时候自加。关于逗号表达式与“++”或“--”的连用,还有一个比较好的例子:
int x;
int i = 3;
x = (++i, i++, i+10);
问x的值为多少?i的值为多少?
按照上面的讲解,可以很清楚的知道,逗号表达式中,i在遇到每个逗号后,认为本计算单位已经结束,i这时候自加。所以,本例子计算完后,i的值为5,x的值为15。
2) 例子i与10进行比较之后,认为本计算单位已经结束,i这时候自加。
3) 例子i遇到分号才认为本计算单位已经结束,i这时候自加。
也就是说后缀运算是在本计算单位计算结束之后再自加或自减。C语言里的计算单位大体分为以上3类。
留一个问题:
for(i=0,printf(“First=%d”,i);
i<10,printf(“Second=%d”,i);
i++,printf(“Third=%d”,i))
{
printf(“Fourth=%d”,i);
} 打印出什么结果?