06.黑马程序员-基本运算、类型转换

一、  算术运算

C语言一共有34种运算符，包括了常见的加减乘除运算

1. 加法运算+

   除开能做加法运算，还能表示正号：+5、+90

2. 减法运算-

   除开能做减法运算，还能表示符号：-10、-29

3. 乘法运算*

注意符号，不是x，而是*

4. 除法运算/

   注意符号，不是÷，也不是\，而是/

   整数除于整数，还是整数。1/2的值是0，这个并不是二分之一

5. 取余运算%

   什么是取余：两个整数相除之后的余数

   %两侧只能是整数

   正负性取决于%左侧的数值

 

二、  赋值运算

1. 简单赋值

  int a = 10 + 5;的运算过程

  a = b = 10;的运算过程

  等号左边不能是常量，比如10 = 11;

2. 复合赋值

   复加减乘除余：a += 4 + 5;

 

三、  自增自减

1. 简单使用

  ++  自增运算符。如a++，++a，都等价于a = a+1

  自减运算符。如a--，--a，都等价于a = a-1

  5++是错误的

 

2. ++a和a++的区别

* 单独使用++a和a++是没有区别的

* int a  = 1;int b = ++a    b的值为2先执行+1操作，在赋值

int a  = 1;int b = a++b的值为1先赋值，在执行+1操作

恶心的例子：

int a = 10；

a = a++；

很多人一眼看上去，觉得最后a的值应该是11，其实最后a的值是10。前面已经说过a++的作用了，这里也是一样的。先将a的值拷贝出来一份，然后对a执行+1操作，于是a变成了11，但是拷贝出来的值还是10，a++运算完毕后，再将拷贝出来的值10赋值给了a，所以最后变量a的值是10

四、  sizeof

1. 作用

用来计算一个变量或者一个常量、一种数据类型所占的内存字节数。

2. 基本形式

   sizeof(变量\常量 )

   sizeof变量\常量

   sizeof(数据类型 )

   不能是sizeof 数据类型，这样写是错误的：sizeof float

 

五、  关系运算(比较运算)

1. 条件判断

   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，但是我们暂时不学习条件语句，先来看一些更基础的知识：如何判断一个条件成不成立。

2. 真假

   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”。

3. 关系比较

开发中经常要比较，比如斗地主游戏中牌的大小。利用关系运算符就可以比较两个值的大小。

   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”。

4. 使用注意

   关系运算符中==、!=的优先级相等，<、<=、>、>=的优先级相等，且前者的优先级低于后者：2==3>1

   关系运算符的结合方向为“从左往右”： 4>3>2

   关系运算符的优先级小于算术运算符：3+4>8-2

 

六、  逻辑运算

   有时候，我们需要在多个条件同时成立的时候才能执行某段代码，比如：用户只有同时输入了QQ和密码，才能执行登录代码，如果只输入了QQ或者只输入了密码，就不能执行登录代码。这种情况下，我们就要借助于C语言提供的逻辑运算符。

   逻辑运算的结果只有2个：“真”为1，“假”为0

1.&& 逻辑与

1>使用格式

“条件A&& 条件B”

2>运算结果

只有当条件A和条件B都成立时，结果才为1，也就是“真”；其余情况的结果都为0，也就是“假”。因此，条件A或条件B只要有一个不成立，结果都为0，也就是“假”

3>运算过程

总是先判断条件A是否成立

l   如果条件A成立，接着再判断条件B是否成立：如果条件B成立，“条件A && 条件B”的结果就为1，即“真”，如果条件B不成立，结果就为0，即“假”

l   如果条件A不成立，就不会再去判断条件B是否成立：因为条件A已经不成立了，不管条件B如何，“条件A && 条件B”的结果肯定是0，也就是“假”

4>举例

逻辑与的结合方向是“自左至右”。比如表达式 (a>3)&& (a<5)

l   若a的值是4：先判断a>3，成立；再判断a<5，也成立。因此结果为1

l   若a的值是2：先判断a>3，不成立，停止判断。因此结果为0

l   因此，如果a的值在(3, 5)这个范围内，结果就为1；否则，结果就为0

5>注意

l   若想判断a的值是否在(3, 5)范围内，千万不能写成3<a<5，因为关系运算符的结合方向为“从左往右”。比如a为2，它会先算3<a，也就是3<2，条件不成立，结果为0。再与5比较，即0<5，条件成立，结果为1。因此 3<a<5的结果为1，条件成立，也就是说当a的值为2时，a的值是在(3, 5)范围内的。这明显是不对的。正确的判断方法是：(a>3) && (a<5)

l   C语言规定：任何非0值都为“真”，只有0才为“假”。因此逻辑与也适用于数值。比如 5 && 4的结果是1，为“真”；-6 && 0的结果是0，为“假”

 

2.|| 逻辑或

1>使用格式

“条件A|| 条件B”

2>运算结果

当条件A或条件B只要有一个成立时（也包括条件A和条件B都成立），结果就为1，也就是“真”；只有当条件A和条件B都不成立时，结果才为0，也就是“假”。

3>运算过程

总是先判断条件A是否成立

l   如果条件A成立，就不会再去判断条件B是否成立：因为条件A已经成立了，不管条件B如何，“条件A || 条件B”的结果肯定是1，也就是“真”

l   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，“条件A || 条件B”的结果就为1，即“真”，如果条件B不成立，结果就为0，即“假”

4>举例

逻辑或的结合方向是“自左至右”。比如表达式 (a<3) ||(a>5)

l   若a的值是4：先判断a<3，不成立；再判断a>5，也不成立。因此结果为0

l   若a的值是2：先判断a<3，成立，停止判断。因此结果为1

l   因此，如果a的值在(-∞, 3)或者(5, +∞)范围内，结果就为1；否则，结果就为0

 

5>注意

 C语言规定：任何非0值都为“真”，只有0才为“假”。因此逻辑或也适用于数值。比如 5 || 4的结果是1，为“真”；-6 || 0的结果是1，为“真”；0 || 0的结果是0，为“假”

 

3.! 逻辑非

1>使用格式

“! 条件A”

2>运算结果

其实就是对条件A进行取反：若条件A成立，结果就为0，即“假”；若条件A不成立，结果就为1，即“真”。也就是说：真的变假，假的变真。

3>举例

逻辑非的结合方向是“自右至左”。比如表达式 ! (a>5)

l   若a的值是6：先判断a>5，成立，再取反之后的结果为0

l   若a的值是2：先判断a>3，不成立，再取反之后的结果为1

因此，如果a的值大于5，结果就为0；否则，结果就为1

4>注意

l   可以多次连续使用逻辑非运算符：!(4>2)结果为0，是“假”，!!(4>2)结果为1，是“真”，!!!(4>2)结果为0，是“假”

l   C语言规定：任何非0值都为“真”，只有0才为“假”。因此，对非0值进行逻辑非!运算的结果都是0，对0值进行逻辑非!运算的结果为1。!5、!6.7、!-9的结果都为0，!0的结果为1

 

4.优先级

l   逻辑运算符的优先级顺序为：小括号() > 负号 - > ! > 算术运算符 > 关系运算符 >&& >||

l   表达式!(3>5) || (2<4) &&(6<1) ：先计算 !(3>5)、(2<4)、(6<1)，结果为1，式子变为1 || 1 && 0，再计算1 && 0，式子变为1 || 0，最后的结果为1

l   表达式3+2<5||6>3 等价于 ((3+2) < 5) || (6>3)，结果为1

l   表达式4>3 && !-5>2 等价于 (4>3) &&  ((!(-5))> 2) ，结果为0

 

七、  三目运算符

c语言提供了唯一一个三目运算符：条件运算符

1、使用格式

表达式A？表达式B：表达式C

2、运算结果

如果表达式A成立，也就是为“真”，条件运算符的结果就是表达式B的值，否则，就为表达式C的值

3、结合方向和优先级

• 优先级顺序为：算术运算符 > 关系运算符 > 条件运算符 > 赋值运算符
• 条件运算符的结合方向是“从右至左”

八、逗号运算符

* 逗号运算符主要用于连接表达式，例如：

1 int a = 9;2 int b = 10;3 4 a = a+1 , b = 3*4;

* 用逗号运算符连接起来的表达式称为逗号表达式，它的一般形式为：

表达式1, 表达式2, … …, 表达式n

逗号表达式的运算过程是：从左到右的顺序，先计算表达式1，接着计算表达式2，...，最后计算表达式n

* 逗号运算符也是一种运算符，因此它也有运算结果。整个逗号表达式的值是最后一个表达式的值

1 int a = 2;2 int b = 0;3 int c;4 5 c = (++a, a *= 2, b = a * 5);6 7 printf("c = %d", c);

 ++a的结果为3，a *= 2的结果为6，b = a * 5的结果为30。因此，输出结果为：

这里要注意的是，右边的表达式是有用括号()包住的，如果不用括号包住，也就是：

1 c = ++a, a *= 2, b = a * 5;2 printf("c = %d", c);

输出结果将为：，因为c = ++a也属于逗号表达式的一部分，跟后面的a *= 2以及b = a * 5是相互独立的

 

九、位运算符

所谓位运算就是对每一个二进制位进行运算。C语言一共提供了6种位运算符，只能对整数进行操作，分别是：&按位与、|按位或、^按位异或、<<左移、>>右移、~取反。

1.& 按位与

1> 使用形式：整数a & 整数b

2> 功能：整数a和b各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。

3> 举例：比如9&5，其实就是1001&101=1，因此9&5=1

4> 规律：

• 相同整数相&的结果是整数本身。比如5&5=5
• 多个整数相&的结果跟顺序无关。比如5&6&7=5&7&6

 

2.| 按位或

1> 使用形式：整数a | 整数b

2> 功能：整数a和b各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。

3> 举例：比如9|5，其实就是1001|101=1101，因此9|5=13

4> 规律：

• 相同整数相|的结果是整数本身。比如5|5=5
• 多个整数相|的结果跟顺序无关。比如5|6|7=5|7|6

 

3.^ 按位异或

1> 使用形式：整数a ^ 整数b

2> 功能：整数a和b各对应的二进位相异或。当对应的二进位相异（不相同）时，结果为1，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。

3> 举例：比如9^5，其实就是1001^101=1100，因此9^5=12

4> 规律：

• 二进制中，与1相^就会取反，与0相^保持原位
• 相同整数相^的结果是0。比如5^5=0
• 多个整数相^的结果跟顺序无关。比如5^6^7=5^7^6
• 因此得出结论：a^b^a = b

 

4.~ 取反

1> ~为单目运算符，具有右结合性，使用形式：~整数a

2> 功能：对整数a的各二进位进行取反（0变1，1变0）

3> 举例：比如~9，其实就是~(0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001)=(1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110)，因此~9=-10

 

5.<< 左移

1> <<是双目运算符，使用形式：整数a<<正数n

2> 功能：把整数a的各二进位全部左移n位，高位丢弃，低位补0。左移n位其实就是乘以2的n次方。

3> 举例：3<<4，3本来是0000 0011，左移4位后变成了0011 0000，因此3<<4 = 48 = 3 * 2⁴

4> 需要注意的是：由于左移是丢弃最高位，0补最低位，所以符号位也会被丢弃，左移出来的结果值可能会改变正负性

 

6.>> 右移

1> >>是双目运算符，使用形式：整数a>>正数n

2> 功能：把整数a的各二进位全部右移n位，保持符号位不变。右移n位其实就是除以2的n次方。

3> 举例：32>>3，32本来是0010 0000，右移3位后变成了0000 0100，因此32>>3 = 4 = 32 / 2³

 

十、 类型转换

严格来说，相同数据类型的值才能进行运算，而且运算结果依然是同一种数据类型。例如：

int a = 10;

double b = 6.5;

double  c = a + b;

按理来说，10跟6.5是不允许进行加法运算的，但是，系统会自动对占用内存较少的一个类型做一个“自动类型提升”的操作，也就是把10

提升成double类型。

需要注意的是：变量a一直都是int类型，并没有变成double类型，“自动类型提升”只是在运算过程中进行的

1>    自动类型转换

int a = 10.6;

int b = 10.5 +1.7;

自动将大类型转换为了小类型，会丢失精度

2>    自动类型提升

int b = 10.5 +10;

将右边的10提升为了double类型

double b = 1.0 /2;

小类型转为大类型，解决除法的精度问题

3>    强制类型转换

* 显性强制转换，例如：

int i = (int)10.7;

* 隐形强制转换（不建议这样写）

int i = 10.7;

注意：这样写编译器也不会报错，系统会自动强制转换。c语法是弱语法

double a = (double)1 /2;

a的结果是0.5

double b = (double)(1 /2);

b的结果是0.0

4>    运算顺序

   表达式

   结合性（结合方向）:2+3+4

   优先级：5+4*8-3