运算符基本概念
- 和数学中的运算符一样, C语言中的运算符是告诉程序执行特定算术或逻辑操作的符号
- 例如告诉程序, 某两个数相加, 相减,相乘等
- 什么是表达式
- 表达式就是利用运算符链接在一起的有意义,有结果的语句;
- 例如: a + b; 就是一个算数表达式, 它的意义是将两个数相加, 两个数相加的结果就是表达式的结果
- 注意: 表达式一定要有结果
运算符分类
- 按照功能划分:
- 算术运算符
- 赋值运算符
- 关系运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 按照参与运算的操作数个数划分:
- C语言中唯一的一个,也称为问号表达式 如: a>b ? 1 : 0;
- 有两个操作数 如 : a + b;
- 只有一个操作数 如 : i++;
- 单目运算
- 双目运算
- 三目运算
运算符的优先级和结合性
- 早在小学的数学课本中,我们就学习过"从左往右,先乘除后加减,有括号的先算括号里面的", 这句话就蕴含了优先级和结合性的问题
- C语言中,运算符的运算优先级共分为15 级。1 级最高,15 级最低
- 在C语言表达式中,不同优先级的运算符, 运算次序按照由高到低执行
- 在C语言表达式中,相同优先级的运算符, 运算次序按照结合性规定的方向执行
算数运算符
优先级 |
名称 |
符号 |
说明 |
3 |
乘法运算符 |
* |
双目运算符,具有左结合性 |
3 |
除法运算符 |
/ |
双目运算符,具有左结合性 |
3 |
求余运算符 (模运算符) |
% |
双目运算符,具有左结合性 |
4 |
加法运算符 |
+ |
双目运算符,具有左结合性 |
4 |
减法运算符 |
- |
双目运算符,具有左结合性 |
- 注意事项
- 如果参与运算的两个操作数皆为整数, 那么结果也为整数
- 如果参与运算的两个操作数其中一个是浮点数, 那么结果一定是浮点数
- 求余运算符, 本质上就是数学的商和余"中的余数
- 求余运算符, 参与运算的两个操作数必须都是整数, 不能包含浮点数
- 求余运算符, 被除数小于除数, 那么结果就是被除数
- 求余运算符, 运算结果的正负性取决于被除数,跟除数无关, 被除数是正数结果就是正数,被除数是负数结果就是负数
- 求余运算符, 被除数为0, 结果为0
- 求余运算符, 除数为0, 没有意义(不要这样写)
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 10;
int b = 5;
// 加法
int result = a + b;
printf("%i\n", result); // 15
// 减法
result = a - b;
printf("%i\n", result); // 5
// 乘法
result = a * b;
printf("%i\n", result); // 50
// 除法
result = a / b;
printf("%i\n", result); // 2
// 算术运算符的结合性和优先级
// 结合性: 左结合性, 从左至右
int c = 50;
result = a + b + c; // 15 + c; 65;
printf("%i\n", result);
// 优先级: * / % 大于 + -
result = a + b * c; // a + 250; 260;
printf("%i\n", result);
}
#include <stdio.h>
int main(){
// 整数除以整数, 结果还是整数
printf("%i\n", 10 / 3); // 3
// 参与运算的任何一个数是小数, 结果就是小数
printf("%f\n", 10 / 3.0); // 3.333333
}
#include <stdio.h>
int main(){
// 10 / 3 商等于3, 余1
int result = 10 % 3;
printf("%i\n", result); // 1
// 左边小于右边, 那么结果就是左边
result = 2 % 10;
printf("%i\n", result); // 2
// 被除数是正数结果就是正数,被除数是负数结果就是负数
result = 10 % 3;
printf("%i\n", result); // 1
result = -10 % 3;
printf("%i\n", result); // -1
result = 10 % -3;
printf("%i\n", result); // 1
}
赋值运算符
优先级 |
名称 |
符号 |
说明 |
14 |
赋值运算符 |
= |
双目运算符,具有右结合性 |
14 |
除后赋值运算符 |
/= |
双目运算符,具有右结合性 |
14 |
乘后赋值运算符 (模运算符) |
*= |
双目运算符,具有右结合性 |
14 |
取模后赋值运算符 |
%= |
双目运算符,具有右结合性 |
14 |
加后赋值运算符 |
+= |
双目运算符,具有右结合性 |
14 |
减后赋值运算符 |
-= |
双目运算符,具有右结合性 |
#include <stdio.h>
int main(){
// 简单的赋值运算符 =
// 会将=右边的值赋值给左边
int a = 10;
printf("a = %i\n", a); // 10
}
#include <stdio.h>
int main(){
// 复合赋值运算符 += -= *= /= %=
// 将变量中的值取出之后进行对应的操作, 操作完毕之后再重新赋值给变量
int num1 = 10;
// num1 = num1 + 1; num1 = 10 + 1; num1 = 11;
num1 += 1;
printf("num1 = %i\n", num1); // 11
int num2 = 10;
// num2 = num2 - 1; num2 = 10 - 1; num2 = 9;
num2 -= 1;
printf("num2 = %i\n", num2); // 9
int num3 = 10;
// num3 = num3 * 2; num3 = 10 * 2; num3 = 20;
num3 *= 2;
printf("num3 = %i\n", num3); // 20
int num4 = 10;
// num4 = num4 / 2; num4 = 10 / 2; num4 = 5;
num4 /= 2;
printf("num4 = %i\n", num4); // 5
int num5 = 10;
// num5 = num5 % 3; num5 = 10 % 3; num5 = 1;
num5 %= 3;
printf("num5 = %i\n", num5); // 1
}
#include <stdio.h>
int main(){
int number = 10;
// 赋值运算符优先级是14, 普通运算符优先级是3和4, 所以先计算普通运算符
// 普通运算符中乘法优先级是3, 加法是4, 所以先计算乘法
// number += 1 + 25; number += 26; number = number + 26; number = 36;
number += 1 + 5 * 5;
printf("number = %i\n", number); // 36
}
自增自减运算符
- 在程序设计中,经常遇到“i=i+1”和“i=i-1”这两种极为常用的操作。
- C语言为这种操作提供了两个更为简洁的运算符,即++和--
优先级 |
名称 |
符号 |
说明 |
2 |
自增运算符(在后) |
i++ |
单目运算符,具有左结合性 |
2 |
自增运算符(在前) |
++i |
单目运算符,具有右结合性 |
2 |
自减运算符(在后) |
i-- |
单目运算符,具有左结合性 |
2 |
自减运算符(在前) |
--i |
单目运算符,具有右结合性 |
- 自增
- 如果只有***单个***变量, 无论++写在前面还是后面都会对变量做+1操作
#include <stdio.h>
int main(){
int number = 10;
number++;
printf("number = %i\n", number); // 11
++number;
printf("number = %i\n", number); // 12
}
- 如果出现在一个表达式中, 那么++写在前面和后面就会有所区别
- 前缀表达式:++x, --x;其中x表示变量名,先完成变量的自增自减1运算,再用x的值作为表达式的值;即“先变后用”,也就是变量的值先变,再用变量的值参与运算
- 后缀表达式:x++, x--;先用x的当前值作为表达式的值,再进行自增自减1运算。即“先用后变”,也就是先用变量的值参与运算,变量的值再进行自增自减变化
#include <stdio.h>
int main(){
int number = 10;
// ++在后, 先参与表达式运算, 再自增
// 表达式运算时为: 3 + 10;
int result = 3 + number++;
printf("result = %i\n", result); // 13
printf("number = %i\n", number); // 11
}
#include <stdio.h>
int main(){
int number = 10;
// ++在前, 先自增, 再参与表达式运算
// 表达式运算时为: 3 + 11;
int result = 3 + ++number;
printf("result = %i\n", result); // 14
printf("number = %i\n", number); // 11
}
#include <stdio.h>
int main(){
int number = 10;
// --在后, 先参与表达式运算, 再自减
// 表达式运算时为: 10 + 3;
int result = number-- + 3;
printf("result = %i\n", result); // 13
printf("number = %i\n", number); // 9
}
#include <stdio.h>
int main(){
int number = 10;
// --在前, 先自减, 再参与表达式运算
// 表达式运算时为: 9 + 3;
int result = --number + 3;
printf("result = %i\n", result); // 12
printf("number = %i\n", number); // 9
}
- 注意点:
- 错误用法:++(a+b); 5++;
- 自增、自减运算只能用于单个变量,只要是标准类型的变量,不管是整型、实型,还是字符型变量等,但不能用于表达式或常量
- 企业开发中尽量让++ -- 单独出现, 尽量不要和其它运算符混合在一起
int i = 10;
int b = i++; // 不推荐
或者
int b = ++i; // 不推荐
或者
int a = 10;
int b = ++a + a++; // 不推荐
int i = 10;
int b = i; // 推荐
i++;
或者;
i++;
int b = i; // 推荐
或者
int a = 10;
++a;
int b = a + a; // 推荐
a++;
- C语言标准没有明确的规定,同一个表达式中同一个变量自增或自减后如何运算, 不同编译器得到结果也不同, 在企业开发中千万不要这样写
int a = 1;
// 下列代码利用Qt运行时6, 利用Xcode运行是5
// 但是无论如何, 最终a的值都是3
// 在C语言中这种代码没有意义, 不用深究也不要这样写
// 特点: 参与运算的是同一个变量, 参与运算时都做了自增自减操作, 并且在同一个表达式中
int b = ++a + ++a;
printf("b = %i\n", b);
sizeof运算符
- sizeof可以用来计算一个变量或常量、数据类型所占的内存字节数
- sizeof的几种形式
- sizeof(float);
- 如果是数据类型不能省略括号
- sizeof 10;
- char c = 'a'; sizeof c;
- sizeof(10);
- char c = 'a'; sizeof(c);
- sizeof( 变量\常量 );
- sizeof 变量\常量;
- sizeof( 数据类型);
- sizeof面试题:
- sizeof()和+=、*=一样是一个复合运算符, 由sizeof和()两个部分组成, 但是代表的是一个整体
- 所以sizeof不是一个函数, 是一个运算符, 该运算符的优先级是2
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 10;
double b = 3.14;
// 由于sizeof的优先级比+号高, 所以会先计算sizeof(a);
// a是int类型, 所以占4个字节得到结果4
// 然后再利用计算结果和b相加, 4 + 3.14 = 7.14
double res = sizeof a+b;
printf("res = %lf\n", res); // 7.14
}
逗号运算符
- 在C语言中逗号“,”也是一种运算符,称为逗号运算符。其功能是把多个表达式连接起来组成一个表达式,称为逗号表达式
- 逗号运算符会从左至右依次取出每个表达式的值, 最后整个逗号表达式的值等于最后一个表达式的值
- 格式:表达式1,表达式2,… …,表达式n;
- 例如:int result = a+1,b=3*4;
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 10, b = 20, c;
// ()优先级高于逗号运算符和赋值运算符, 所以先计算()中的内容
// c = (11, 21);
// ()中是一个逗号表达式, 结果是最后一个表达式的值, 所以计算结果为21
// 将逗号表达式的结果赋值给c, 所以c的结果是21
c = (a + 1, b + 1);
printf("c = %i\n", c); // 21
}
关系运算符
- 默认情况下,我们在程序中写的每一句正确代码都会被执行。但很多时候,我们想在某个条件成立的情况下才执行某一段代码
- 这种情况的话可以使用条件语句来完成,但是学习条件语句之前,我们先来看一些更基础的知识:如何判断一个条件是否成立
- 在C语言中,条件成立称为“真”,条件不成立称为“假”,因此,判断条件是否成立,就是判断条件的“真假”
- 怎么判断真假呢?C语言规定,任何数值都有真假性,任何非0值都为“真”,只有0才为“假”。也就是说,108、-18、4.5、-10.5等都是“真”,0则是“假”
- 关系运算符的运算结果只有2种:如果条件成立,结果就为1,也就是“真”;如果条件不成立,结果就为0,也就是“假”
优先级 |
名称 |
符号 |
说明 |
6 |
大于运算符 |
> |
双目运算符,具有左结合性 |
6 |
小于运算符 |
< |
双目运算符,具有左结合性 |
6 |
大于等于运算符 |
>= |
双目运算符,具有左结合性 |
6 |
小于等于运算符 |
<= |
双目运算符,具有左结合性 |
7 |
等于运算符 |
== |
双目运算符,具有左结合性 |
7 |
不等于运算符 |
!= |
双目运算符,具有左结合性 |
#include <stdio.h>
int main(){
int result = 10 > 5;
printf("result = %i\n", result); // 1
result = 5 < 10;
printf("result = %i\n", result); // 1
result = 5 > 10;
printf("result = %i\n", result); // 0
result = 10 >= 10;
printf("result = %i\n", result); // 1
result = 10 <= 10;
printf("result = %i\n", result); // 1
result = 10 == 10;
printf("result = %i\n", result); // 1
result = 10 != 9;
printf("result = %i\n", result); // 1
}
#include <stdio.h>
int main(){
// == 优先级 小于 >, 所以先计算>
// result = 10 == 1; result = 0;
int result = 10 == 5 > 3;
printf("result = %i\n", result); // 0
}
#include <stdio.h>
int main(){
// == 和 != 优先级一样, 所以按照结合性
// 关系运算符是左结合性, 所以从左至右计算
// result = 0 != 3; result = 1;
int result = 10 == 5 != 3;
printf("result = %i\n", result); // 1
}
int result1 = 3 > 4 + 7
int result2 = (3>4) + 7
int result3 = 5 != 4 + 2 * 7 > 3 == 10
- 注意点:
- 无论是float还是double都有精度问题, 所以一定要避免利用==判断浮点数是否相等
#include <stdio.h>
int main(){
float a = 0.1;
float b = a * 10 + 0.00000000001;
double c = 1.0 + + 0.00000000001;
printf("b = %f\n", b);
printf("c = %f\n", c);
int result = b == c;
printf("result = %i\n", result); // 0
}
逻辑运算符
优先级 |
名称 |
符号 |
说明 |
2 |
逻辑非运算符 |
! |
单目运算符,具有右结合性 |
11 |
逻辑与运算符 |
&& |
双目运算符,具有左结合性 |
12 |
逻辑或运算符 |
\|\| |
双目运算符,具有左结合性 |
- 格式:! 条件A;
- 运算结果: 真变假,假变真
- 运算过程:
- 可以多次连续使用逻辑非运算符
- !!!0;相当于(!(!(!0)));最终结果为1
- 使用注意:
- 先判断条件A是否成立,如果添加A成立, 那么结果就为0,即“假”;
- 如果条件A不成立,结果就为1,即“真”
#include <stdio.h>
int main(){
// ()优先级高, 先计算()里面的内容
// 10==10为真, 所以result = !(1);
// !代表真变假, 假变真,所以结果是假0
int result = !(10 == 10);
printf("result = %i\n", result); // 0
}
- 逻辑与
- "条件A"为假, "条件B"不会被执行
- 使用注意:
- 总是先判断"条件A"是否成立
- 如果"条件A"成立,接着再判断"条件B"是否成立, 如果"条件B"也成立,结果就为1,即“真”
- 如果"条件A"成立,"条件B"不成立,结果就为0,即“假”
- 如果"条件A"不成立,不会再去判断"条件B"是否成立, 因为逻辑与只要一个不为真结果都不为真
- 格式:条件A && 条件B;
- 运算结果:一假则假
- 运算过程:
#include <stdio.h>
int main(){
// 真 && 真
int result = (10 == 10) && (5 != 1);
printf("result = %i\n", result); // 1
// 假 && 真
result = (10 == 9) && (5 != 1);
printf("result = %i\n", result); // 0
// 真 && 假
result = (10 == 10) && (5 != 5);
printf("result = %i\n", result); // 0
// 假 && 假
result = (10 == 9) && (5 != 5);
printf("result = %i\n", result); // 0
}
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 10;
int b = 20;
// 逻辑与, 前面为假, 不会继续执行后面
int result = (a == 9) && (++b);
printf("result = %i\n", result); // 1
printf("b = %i\n", b); // 20
}
- 逻辑或
- "条件A"为真, "条件B"不会被执行
- 使用注意:
- 总是先判断"条件A"是否成立
- 如果"条件A"不成立,接着再判断"条件B"是否成立, 如果"条件B"成立,结果就为1,即“真”
- 如果"条件A"不成立,"条件B"也不成立成立, 结果就为0,即“假”
- 如果"条件A"成立, 不会再去判断"条件B"是否成立, 因为逻辑或只要一个为真结果都为真
- 格式:条件A || 条件B;
- 运算结果:一真则真
- 运算过程:
#include <stdio.h>
int main(){
// 真 || 真
int result = (10 == 10) || (5 != 1);
printf("result = %i\n", result); // 1
// 假 || 真
result = (10 == 9) || (5 != 1);
printf("result = %i\n", result); // 1
// 真 || 假
result = (10 == 10) || (5 != 5);
printf("result = %i\n", result); // 1
// 假 || 假
result = (10 == 9) || (5 != 5);
printf("result = %i\n", result); // 0
}
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 10;
int b = 20;
// 逻辑或, 前面为真, 不会继续执行后面
int result = (a == 10) || (++b);
printf("result = %i\n", result); // 1
printf("b = %i\n", b); // 20
}
int result = 3>5 || 2<4 && 6<1;
三目运算符
- 三目运算符,它需要3个数据或表达式构成条件表达式
- 格式:表达式1?表达式2(结果A):表达式3(结果B)
- 示例:考试及格 ? 及格 : 不及格;
- 如果"表达式1"为真,三目运算符的运算结果为"表达式2"的值(结果A),否则为"表达式3"的值(结果B)
示例:
int a = 10;
int b = 20;
int max = (a > b) ? a : b;
printf("max = %d", max);
输出结果: 20
等价于:
int a = 10;
int b = 20;
int max = 0;
if(a>b){
max=a;
}else {
max=b;
}
printf("max = %d", max);
- 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
- 条件运算符?和:是一个整体,不能分开使用
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 10;
int b = 5;
// 先计算 a > b
// 然后再根据计算结果判定返回a还是b
// 相当于int max= (a>b) ? a : b;
int max= a>b ? a : b;
printf("max = %i\n", max); // 10
}
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 10;
int b = 5;
int c = 20;
int d = 10;
// 结合性是从右至左, 所以会先计算:后面的内容
// int res = a>b?a:(c>d?c:d);
// int res = a>b?a:(20>10?20:10);
// int res = a>b?a:(20);
// 然后再计算最终的结果
// int res = 10>5?10:(20);
// int res = 10;
int res = a>b?a:c>d?c:d;
printf("res = %i\n", res);
}
类型转换
强制类型转换(显示转换) |
自动类型转换(隐式转换) |
(需要转换的类型)(表达式) |
1.算数转换 2.赋值转换 |
// 将double转换为int
int a = (int)10.5;
- 算数转换
- 系统会自动对占用内存较少的类型做一个“自动类型提升”的操作, 先将其转换为当前算数表达式中占用内存高的类型, 然后再参与运算
// 当前表达式用1.0占用8个字节, 2占用4个字节
// 所以会先将整数类型2转换为double类型之后再计算
double b = 1.0 / 2;
// 赋值时左边是什么类型,就会自动将右边转换为什么类型再保存
int a = 10.6;
// 结果为0, 因为参与运算的都是整型
double a = (double)(1 / 2);
// 结果为0.5, 因为1被强制转换为了double类型, 2也会被自动提升为double类型
double b = (double)1 / 2;
#include <stdio.h>
int main(){
double d = 3.14;
int num = (int)d;
printf("num = %i\n", num); // 3
printf("d = %lf\n", d); // 3.140000
}
阶段练习
- 从键盘输入一个整数, 判断这个数是否是100到200之间的数
- 表达式 6==6==6 的值是多少?
- 用户从键盘上输入三个整数,找出最大值,然后输入最大值
- 用两种方式交换两个变量的保存的值
交换前
int a = 10; int b = 20;
交换后
int a = 20; int b = 10;
流程控制基本概念
- 默认情况下程序运行后,系统会按书写顺序从上至下依次执行程序中的每一行代码。但是这并不能满足我们所有的开发需求, 为了方便我们控制程序的运行流程,C语言提供3种流程控制结构,不同的流程控制结构可以实现不同的运行流程。
- 这3种流程结构分别是顺序结构、选择结构、循环结构
- 顺序结构:
- 按书写顺序从上至下依次执行
- 对给定的条件进行判断,再根据判断结果来决定执行代码
- 在给定条件成立的情况下,反复执行某一段代码
选择结构
- C语言中提供了两大选择结构, 分别是if和switch
选择结构if
- if第一种形式
if(表达式) {
语句块1;
}
后续语句;
if(age >= 18) {
printf("开网卡\n");
}
printf("买烟\n");
- if第二种形式
- 如果表达式为真,则执行语句块1,否则执行语句块2
- else不能脱离if单独使用
if(表达式){
语句块1;
}else{
语句块2;
}
后续语句;
if(age > 18){
printf("开网卡\n");
}else{
printf("喊家长来开\n");
}
printf("买烟\n");
- if第三种形式
- 如果"表达式1"为真,则执行"语句块1",否则判断"表达式2",如果为真执行"语句块2",否则再判断"表达式3",如果真执行"语句块3", 当表达式1、2、3都不满足,会执行最后一个else语句
- 众多大括号中,只有一个大括号中的内容会被执行
- 只有前面所有添加都不满足, 才会执行else大括号中的内容
if(表达式1) {
语句块1;
}else if(表达式2){
语句块2;
}else if(表达式3){
语句块3;
}else{
语句块4;
}
后续语句;
if(age>40){
printf("给房卡");
}else if(age>25){
printf("给名片");
}else if(age>18){
printf("给网卡");
}else{
printf("给好人卡");
}
printf("买烟\n");
- if嵌套
- if中可以继续嵌套if, else中也可以继续嵌套if
if(表达式1){
语句块1;
if(表达式2){
语句块2;
}
}else{
if(表达式3){
语句块3;
}else{
语句块4;
}
}
#include <stdio.h>
int main(){
if(0){
printf("执行了if");
}else{
printf("执行了else"); // 被执行
}
}
- 当if else后面只有一条语句时, if else后面的大括号可以省略
// 极其不推荐写法
int age = 17;
if (age >= 18)
printf("开网卡\n");
else
printf("喊家长来开\n");
- 当if else后面的大括号被省略时, else会自动和距离最近的一个if匹配
#include <stdio.h>
int main(){
if(0)
if(1)
printf("A\n");
else // 和if(1)匹配
printf("B\n");
else // 和if(0)匹配, 因为if(1)已经被匹配过了
if (1)
printf("C\n"); // 输出C
else // 和if(1)匹配
printf("D\n");
}
-
- 如果if else省略了大括号, 那么后面不能定义变量
#include <stdio.h>
int main(){
if(1)
int number = 10; // 系统会报错
printf("number = %i\n", number);
}
#include <stdio.h>
int main(){
if(0){
int number = 10;
}else
int value = 20; // 系统会报错
printf("value = %i\n", value);
}
// 因为if(10 > 2)后面有一个分号, 所以系统会认为if省略了大括号
// if省略大括号时只能管控紧随其后的那条语句, 所以只能管控分号
if(10 > 2);
{
printf("10 > 2");
}
// 输出结果: 10 > 2
- 但凡遇到比较一个变量等于或者不等于某一个常量的时候,把常量写在前面
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 8;
// if(a = 10){// 错误写法, 但不会报错
if (10 == a){
printf("a的值是10\n");
}else{
printf("a的值不是10\n");
}
}
- if练习
- 从键盘输入一个整数,判断其是否是偶数,如果是偶数就输出YES,否则输出NO;
- 接收用户输入的1~7的整数,根据用户输入的整数,输出对应的星期几
- 接收用户输入的一个整数month代表月份,根据月份输出对应的季节
- 接收用户输入的两个整数,判断大小后输出较大的那个数
- 接收用户输入的三个整数,判断大小后输出较大的那个数
- 接收用户输入的三个整数,排序后输出
- 实现石头剪刀布
剪刀石头布游戏:
1)定义游戏规则
剪刀 干掉 布
石头 干掉 剪刀
布 干掉石头
2)显示玩家开始猜拳
3)接收玩家输入的内容
4)让电脑随机产生一种拳
5)判断比较
(1)玩家赢的情况(显示玩家赢了)
(2)电脑赢的情况(显示电脑赢了)
(3)平局(显示平局)