算术、关系、逻辑运算符

原文地址：算术、关系、逻辑运算符作者：影子

用来表示各种运算的符号称为运算符。例如，数值运算中经常用到的加、减、乘、除符号就是运算符。由于它们是进行算术运算的，所以称为算术运算符。
　　运算符必须有运算对象。Ｃ语言中的运算符的运算对象可以是一个，称单目运算符；运算对象也可以是两个，称双目运算符；运算对象还可以是三个，称三目运算符。单目运算符若放在运算对象的前面称为前缀单目运算符；若放在运算对象的后面称为后缀单目运算符。双目运算符都是放在两个运算对象的中间。三目运算符在Ｃ语言中只有一个(条件运算符)，是夹在三个运算对象之间的。
　　每个运算符都代表对运算对象的某种运算，都有自己特定的运算规则。每个运算符运算的对象都规定了数据类型，同时运算结果也有确定的数据类型。
　　用运算符把运算对象连接起来所组成的运算式在Ｃ语言中称为"表达式"。每个表达式都可以按照运算符的运算规则进行运算，并最终获得一个值，称为表达式的值。
　　当表达式中出现多个运算符，计算表达式值时，就会碰到哪个先算，哪个后算的问题，我们把这个问题称为运算符的优先级。计算表达式值时，优先级高的运算要先进行。注意，在复杂的表达式中，用圆括号括住的部分要先算，其优先级别高于任何运算符。若在圆括号中又有圆括号，则内层圆括号优先于外层圆括号。
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　┌基本算术运算符( +，-，*，/，%)
　　　　　　　　　　　　┌算术运算符┤
　　　　　　　　　　　　│　　　　　└增1减1运算符( ++，-- )
　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　│关系运算符(>，<，==，>=，<=，!= )
　　　　　　　　　　　　│逻辑运算符( ！，&&，|| )
　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　│　　　　　┌基本赋值运算符( = )
　　　　　　┌基本运算符┤赋值运算符┤
　　　　　　│　　　　　│　　　　　└算术自反赋值运算符(+=，-=，*=，/=，%= )
　　　　　　│　　　　　│
　　　　　　│　　　　　│逗号运算符(,)
　　　　　　│　　　　　│条件运算符(? :)
Ｃ语言运算符┤　　　　　│数据长度运算符(sizeof)
　　　　　　│　　　　　│
　　　　　　│　　　　　│　　　　┌位逻辑运算符( ~，&，|，^)
　　　　　　│　　　　　└位运算符┤位移位运算符(>>，<< )
　　　　　　│　　　　　 　　　　 └位自反赋值运算符(&=，|=，^=，>>=，<<= )
　　　　　　│　　　　
　　　　　　│　　　　　┌强制运算符( (　) )
　　　　　　└专用运算符┤下标运算符( [ ] )
　　　　　　　　　　　　│成员运算符( ->，.)
　　　　　　　　　　　　└指针运算符( &，*，+，- )
　
　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ语言运算符分类

　　注意Ｃ语言中的运算符都是键盘上的符号(如 |、~、^等)或若干符号的组合(如&&、||、>>、<<、->等)，书写或输入时不要出错。此外，少数运算符号有双重含义，主要有下列几个：
　　(1)"+"号。在算术运算中既表示单目的取正运算，又可表示双目的加法运算，在指针运算中表示双目的加法运算。
　　(2)"-"号。在算术运算中既表示单目的取负运算，又可表示双目的减法运算，在指针运算中表示双目的减法运算。
　　(3)"*"号。在算术运算中表示双目的乘法运算，在指针运算中表示指针变量指向的变量。
　　(4)"&"号。在位逻辑运算中表示双目"与"运算，在指针运算中表示取地址的运算。
　　这些两重含义运算符的理解与当时的运算对象有关，在学习时要注意区分。

　   一、算术运算符
　　算术运算符包括基本算术运算符和增1、减1运算符，其中基本运算符常简称为算术运算符。

　   1. 基本算术运算符
　　基本算术运算符是对数据进行简单算术运算的。要注意字符型数据也可以看成整型数据，参加基本算术运算。

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对象数	名称	运算符	运算规则	运算对象	运算结果	结合性
单目	正负	+ -	取原值 取负值	整型或实型	整型或实型	自右向左
双目	加 减 乘 除	+ - * /	加法 减法 乘法 除法			自左向右
	模	%	整除取余	整型	整型

  　双目加(+)、减(-)、乘(*)运算和普通算术运算中的加法、减法和乘法相同。例如，2.1+3.6的结果是5.7；2.1-3.6的结果是-1.5；2.1*3的结果是6.3。
　　双目除运算(/)和运算对象的数据类型有关。若两个对象都是整型数据，该运算称为"整除"，即获得的商是整数。若商有小数，则截去小数部分。若两个运算对象有一个或两个都是实型，则运算结果是实型。例如，14/5，结果为2；而14/5.0，则结果为2.8。
　　双目模运算(%)的对象必须是整型数据，结果是整除后的余数。例如，14%5的结果为4(商为2)；14%4的结果为2(商为3)。注意运算结果的符号与被除数相同，例如，13%3、13%-3的结果均为1(商分别为4、-4)；-13%3、-13%-3的结果均为-1(商分别为-4、4)。
　　算术运算符的优先级规定如下：
　　　⑴单目基本算术运算符　　优先于　双目基本算术运算符
　　　⑵*、/、%　优先于　+、-
　　　⑶同级单目基本算术运算符的结合性是自右向左
　　　⑷同级双目基本算术运算符的结合性是自左向右
　　【例】基本算术运算符的使用。
　　　设变量定义如下：int n=10,m=3；
　　　　　　　　　　　float f=5.0,g=10.0；
　　　　　　　　　　　double d=5.0,e=10.0；
　　　则：-n的结果是-10
　　　　　n+m、n-m、n*m、n%m的结果分别为13、7、30、3、1
　　　　　d+e、d-e、d*e、d/e的结果分别为15.0、-5.0、50.0、0.5
　　　　　n+m-f*g/d的运算顺序相当于(n+m)-((f*g)/d)，结果是3.0
　　　　　n%m*f*d的运算顺序相当于((n%m)*f)*d，结果是25.0

　   2. 增1减1运算符
　　增1减1运算符都是单目运算符，是用来对整型、字符型、指针型以及数组的元素等变量进行算术运算的，运算的结果仍是原类型，并存回原运算对象。用增1减1运算符和运算对象组成表达式时，运算符可以放在运算对象的前面(称前缀)，也可以放在运算对象的后面(称后缀)，前缀和后缀的功能略有不同。
　　增1(或减1)运算符作为前缀使用时，是先对运算对象加1(或减1)，然后再使用加1(或减1)后的运算对象。增1(或减1)运算符作为后缀使用时，是先使用不加1(或减1)的运算对象，然后再对运算对象加1(或减1)。

对象数	名称	运算符	运算规则	运算对象	运算结果	结合性
单目	增1(前缀) 增1(后缀) 减1(前缀) 减1(后缀)	++ ++ -- --	先加1,后使用 先使用,后加1 先减1,后使用 先使用,后减1	整型或 字符型或 指针型或 下标等	同运算对 象的类型	自右向左

　　增1减1运算符的优先级如下：
　　⑴增1减1运算符 优先于 双目基本算术运算符
　　⑵增1减1运算符和单目基本算术运算符+、-同级别，结合性是自右向左
　　例如，设整型变量a为2，则：
　　　　　　++a+1 结果为4，变量a为3
　　　　　　a--+1 结果为3，变量a为1
　　当出现难以区分的若干个+或-组成运算符串时，Ｃ语言规定，自左向右取尽可能多的符号组成运算符。
　　例如，设整型变量a、b均为2，则：
　　　　　　a+++b 应理解成(a++)+b，结果为4，a为3，b不变
　　　　　　a---b 应理解成(a--)-b，结果为0，a为1，b不变
　　【例】增1减1运算符的使用。
　　　设变量定义如下：charc1='b'，c2='B'；(c1、c2可看成整型，其值分别为98、66)
　　　则：++c1的值是99，运算后c1的值是'c'
　　　 c1--的值是98，运算后c1的值是'a'
　　　 c1+++c2的值是164，运算后c1的值是'c'，c2的值是'B'
　　　 c1---c2的值是32，运算后c1的值是'a'，c2的值是'B'

　   二、关系运算符

　　关系运算符是用来比较两个数据大小的，运算的结果是成立或不成立。如果成立，则结果为逻辑值"真"，用整数"1"表示；如果不成立，则结果为逻辑值"假"，用整数"0"表示。

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对象数	名称	运算符	运算规则	运算对象	运算结果	结合性
双目	小于 小于或等于 大于 大于或等于 等于 不等于	< <= > >= == !=	满足则为真， 结果为1 不满足为假， 结果为0	整型 或 实型 或 字符型 等	逻辑值 （整型）	自左向右

　　所有关系运算符都是双目运算符，所组成的表达式称为关系表达式。关系表达式的结果是逻辑值，若为"真"用整数1表示；若为"假"用整数0表示。
　　关系运算符可以用来比较两个数值型数据的大小，也可以比较两个字符型数据的大小。字符数据比较时是按该字符对应的ASCII代码值的大小进行比较，其实质也是数值比较。
　　关系运算符的优先级如下：
　　⑴　算术运算符优先于关系运算符
　　⑵　<,<=,>,>= 优先于 ==,!=
　　⑶　<,<=,>,>= 同级，结合性是自左向右
　　⑷　==,!= 同级，结合性是自左向右
　　因此，"3<2<2"作为关系式来说是正确的，先计算"3<2"的结果为"0"(假)；再计算"0<1"的结果是"1"(真)。当然，这个计算过程与原式数学中的含义(3<2并且2<1)是不同的，这一点请同学们特别注意。
　　【例】关系运算符的使用。
　　设变量定义如下：charc1='a',c2='A';(c1、c2可看成整型，其值分别为97、65)
　　　　　　　　　　　int n1=65，n2=97;
　　　　　　　　　　　float f1=0.3E1,f2=3.0001；
　　　则：c1>c2、n1<n2、f1==f2的值依次是1、1、0
　　　　　c1>=n1、c2>=n2、c1==n2的值依次是1、0、1
　　　　　f1>c1、f2<c2、f1= =n1－62的值依次是0、1、1
　　　　　c1>c2>=1<=0==1!=0的值是0　　　注：运算顺序相当于((((c1>c2)>=1)<=0)==1)!=0
　　　　　c1>c2>=n1<=n2==f1!=f2的值是1 　注：运算顺序相当于((((c1>c2>)=n1)<=n2)==f1)!=f2

　   三、逻辑运算符

　　逻辑运算符是对两个关系式或逻辑值进行运算的，运算结果仍是逻辑值。在Ｃ语言中，逻辑值是用数值非0和0来表示逻辑真和假的，所以逻辑运算符也可以对两个数值型数据进行运算，包括整型、实型、字符型等数据。

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对象数	名称	运算符	运算规则	运算对象	运算结果	结合性
单目	逻辑非	！	参看下表	数值型或 字符型等	逻辑值 （整型）	自右向左
双目	逻辑与 逻辑或	&& ||				自左向右

 

a	非运算   !a
0（假） 非0（真）	1（真） 0（假）

 

对象1a	对象2b	与运算 a&&b	或运算 a||b
0（假） 0（假） 非0（真） 非0（真）	0（假） 非0（真） 0（假） 非0（真）	0（假） 0（假） 0（假） 1（真）	0（假） 1（真） 1（真） 1（真）

      注意其中的&&是由2个"&"组成的，||是由2个"|"组成的。
　　单目逻辑运算符(!)是前缀运算符，双目逻辑运算符是插在两个运算对象中间，所组成的表达式称为逻辑表达式。逻辑表达式的运算结果是逻辑值。若运算结果为逻辑真，则获得1；若运算结果是逻辑假，由获得0。
　　要特别注意逻辑真的表示方法，对参加运算的逻辑真，是用非0值来表示的；而运算结果的逻辑真是用数值1来表示的。而对逻辑假，不管是参加运算，还是运算结果，都是用数值0来表示的。
　　逻辑运算符的优先级如下：
　　⑴　!　优先于　双目算术运算符　优先于　关系运算符　优先于　&&　优先于　||
　　⑵　单目逻辑运算符！和单目算术运算符是同级别的，结合性是自右向左　
　　⑶　双目逻辑运算符的结合性是自左向右
　　
　　!的结合性是自右向左的，即先计算最右边的!，再依次向左计算其它的!。例如，!!!10的计算顺序相当于!(!(!10))，结果为0。&&和||的结合性是自左向右的，即先计算最左边的&&(或||)，再依次向右计算其它的&&(或||)。例如，10&&1&&0的计算顺序相当于(10&&1)&&0，结果为0。又如，0||0||5的计算顺序相当于(0||0)||5，结果为1。
　　还要提醒读者注意的是，用&&对两个表达式进行计算时，若第一个表达式的值为"假"，则运算结果与第二个表达式的值无关，结果肯定为"假"，所以Ｃ语言规定此时第二个表达式将不再计算。同样用||对两个表达式进行计算时，若第一个表达式的值为"真"，则运算结果与第二个表达式的值无关，结果肯定为"真"，所以Ｃ语言规定此时第二个表达式也不再计算。例如定义a为整型变量，则0&&(a++)的运算结果为0，a值不变；1||(a++)的运算结果为1，a值也不变。
　　【例】逻辑运算符的使用。
　　设变量定义如下：charc1='a',c2='A';(c1、c2可看成整型，其值分别为97、65)
　　　　　　　　　　int n1=65,n2=97;
　　　　　　　　　　float f1=3.0,f2=3.0001;
　　则：!c1的值是0，n1&&n2的值是1，f1||f2的值是1，!(c2>c1)的值是1，!n2>n1的值是0，f1>f2||!c1的值是0，n1+32==n2&&n1==c2的值是1。