C 運算子

C 運算子

運算子是一種告訴編譯器執行特定的數學或邏輯操作的符號。C 語言內建了豐富的運算子,並提供了以下型別的運算子:

  • 算術運算子
  • 關係運算符
  • 邏輯運算子
  • 位運算子
  • 賦值運算子
  • 雜項運算子

本章將逐一介紹算術運算子、關係運算符、邏輯運算子、位運算子、賦值運算子和其他運算子。

算術運算子

下表顯示了 C 語言支援的所有算術運算子。假設變數 A 的值為 10,變數 B 的值為 20,則:

運算子描述例項
+把兩個運算元相加 A + B 將得到 30
-從第一個運算元中減去第二個運算元 A - B 將得到 -10
*把兩個運算元相乘 A * B 將得到 200
/分子除以分母 B / A 將得到 2
%取模運算子,整除後的餘數 B % A 將得到 0
++自增運算子,整數值增加 1 A++ 將得到 11
--自減運算子,整數值減少 1 A-- 將得到 9

例項

請看下面的例項,瞭解 C 語言中所有可用的算術運算子:

例項

#include <stdio.h> int main() { int a = 21; int b = 10; int c ; c = a + b; printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); c = a - b; printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c ); c = a * b; printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); c = a / b; printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c ); c = a % b; printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); c = a++; // 賦值後再加 1 ,c 為 21,a 為 22 printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c ); c = a--; // 賦值後再減 1 ,c 為 22 ,a 為 21 printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c ); }

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Line 1 - c 的值是 31
Line 2 - c 的值是 11
Line 3 - c 的值是 210
Line 4 - c 的值是 2
Line 5 - c 的值是 1
Line 6 - c 的值是 21
Line 7 - c 的值是 22

以下例項演示了 a++ 與 ++a 的區別:

例項

#include <stdio.h> int main() { int c; int a = 10; c = a++; printf("先賦值後運算:\n"); printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 2 - a 的值是 %d\n", a ); a = 10; c = a--; printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 4 - a 的值是 %d\n", a ); printf("先運算後賦值:\n"); a = 10; c = ++a; printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 6 - a 的值是 %d\n", a ); a = 10; c = --a; printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 8 - a 的值是 %d\n", a ); }

以上程式執行輸出結果為:

先賦值後運算:
Line 1 - c 的值是 10
Line 2 - a 的值是 11
Line 3 - c 的值是 10
Line 4 - a 的值是 9
先運算後賦值:
Line 5 - c 的值是 11
Line 6 - a 的值是 11
Line 7 - c 的值是 9
Line 8 - a 的值是 9

關係運算符

下表顯示了 C 語言支援的所有關係運算符。假設變數 A 的值為 10,變數 B 的值為 20,則:

運算子描述例項
==檢查兩個運算元的值是否相等,如果相等則條件為真。 (A == B) 為假。
!=檢查兩個運算元的值是否相等,如果不相等則條件為真。 (A != B) 為真。
>檢查左運算元的值是否大於右運算元的值,如果是則條件為真。 (A > B) 為假。
<檢查左運算元的值是否小於右運算元的值,如果是則條件為真。 (A < B) 為真。
>=檢查左運算元的值是否大於或等於右運算元的值,如果是則條件為真。 (A >= B) 為假。
<=檢查左運算元的值是否小於或等於右運算元的值,如果是則條件為真。 (A <= B) 為真。

例項

請看下面的例項,瞭解 C 語言中所有可用的關係運算符:

例項

#include <stdio.h> int main() { int a = 21; int b = 10; int c ; if( a == b ) { printf("Line 1 - a 等於 b\n" ); } else { printf("Line 1 - a 不等於 b\n" ); } if ( a < b ) { printf("Line 2 - a 小於 b\n" ); } else { printf("Line 2 - a 不小於 b\n" ); } if ( a > b ) { printf("Line 3 - a 大於 b\n" ); } else { printf("Line 3 - a 不大於 b\n" ); } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 5; b = 20; if ( a <= b ) { printf("Line 4 - a 小於或等於 b\n" ); } if ( b >= a ) { printf("Line 5 - b 大於或等於 a\n" ); } }

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Line 1 - a 不等於 b
Line 2 - a 不小於 b
Line 3 - a 大於 b
Line 4 - a 小於或等於 b
Line 5 - b 大於或等於 a

邏輯運算子

下表顯示了 C 語言支援的所有關係邏輯運算子。假設變數 A 的值為 1,變數 B 的值為 0,則:

運算子描述例項
&&稱為邏輯與運算子。如果兩個運算元都非零,則條件為真。 (A && B) 為假。
||稱為邏輯或運算子。如果兩個運算元中有任意一個非零,則條件為真。 (A || B) 為真。
!稱為邏輯非運算子。用來逆轉運算元的邏輯狀態。如果條件為真則邏輯非運算子將使其為假。 !(A && B) 為真。

例項

請看下面的例項,瞭解 C 語言中所有可用的邏輯運算子:

例項

#include <stdio.h> int main() { int a = 5; int b = 20; int c ; if ( a && b ) { printf("Line 1 - 條件為真\n" ); } if ( a || b ) { printf("Line 2 - 條件為真\n" ); } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 0; b = 10; if ( a && b ) { printf("Line 3 - 條件為真\n" ); } else { printf("Line 3 - 條件為假\n" ); } if ( !(a && b) ) { printf("Line 4 - 條件為真\n" ); } }

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Line 1 - 條件為真
Line 2 - 條件為真
Line 3 - 條件為假
Line 4 - 條件為真

位運算子

位運算子作用於位,並逐位執行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示:

pqp & qp | qp ^ q
00000
01011
11110
10011

假設如果 A = 60,且 B = 13,現在以二進位制格式表示,它們如下所示:

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A  = 1100 0011

下表顯示了 C 語言支援的位運算子。假設變數 A 的值為 60,變數 B 的值為 13,則:

運算子描述例項
&

按位與操作,按二進位制位進行"與"運算。運算規則:

0&0=0;   
0&1=0;    
1&0=0;     
1&1=1;
(A & B) 將得到 12,即為 0000 1100
|

按位或運算子,按二進位制位進行"或"運算。運算規則:

0|0=0;   
0|1=1;   
1|0=1;    
1|1=1;
(A | B) 將得到 61,即為 0011 1101
^

異或運算子,按二進位制位進行"異或"運算。運算規則:

0^0=0;   
0^1=1;   
1^0=1;  
1^1=0;
(A ^ B) 將得到 49,即為 0011 0001
~

取反運算子,按二進位制位進行"取反"運算。運算規則:

~1=-2;   
~0=1;
(~A ) 將得到 -61,即為 1100 0011,一個有符號二進位制數的補碼形式。
<<二進位制左移運算子。將一個運算物件的各二進位制位全部左移若干位(左邊的二進位制位丟棄,右邊補0)。 A << 2 將得到 240,即為 1111 0000
>>二進位制右移運算子。將一個數的各二進位制位全部右移若干位,正數左補0,負數左補1,右邊丟棄。 A >> 2 將得到 15,即為 0000 1111

例項

請看下面的例項,瞭解 C 語言中所有可用的位運算子:

例項

#include <stdio.h> int main() { unsigned int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */ unsigned int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */ int c = 0; c = a & b; /* 12 = 0000 1100 */ printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */ printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c ); c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */ printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */ printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c ); c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */ printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); c = a >> 2; /* 15 = 0000 1111 */ printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c ); }

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Line 1 - c 的值是 12
Line 2 - c 的值是 61
Line 3 - c 的值是 49
Line 4 - c 的值是 -61
Line 5 - c 的值是 240
Line 6 - c 的值是 15

賦值運算子

下表列出了 C 語言支援的賦值運算子:

運算子描述例項
=簡單的賦值運算子,把右邊運算元的值賦給左邊運算元 C = A + B 將把 A + B 的值賦給 C
+=加且賦值運算子,把右邊運算元加上左邊運算元的結果賦值給左邊運算元 C += A 相當於 C = C + A
-=減且賦值運算子,把左邊運算元減去右邊運算元的結果賦值給左邊運算元 C -= A 相當於 C = C - A
*=乘且賦值運算子,把右邊運算元乘以左邊運算元的結果賦值給左邊運算元 C *= A 相當於 C = C * A
/=除且賦值運算子,把左邊運算元除以右邊運算元的結果賦值給左邊運算元 C /= A 相當於 C = C / A
%=求模且賦值運算子,求兩個運算元的模賦值給左邊運算元 C %= A 相當於 C = C % A
<<=左移且賦值運算子 C <<= 2 等同於 C = C << 2
>>=右移且賦值運算子 C >>= 2 等同於 C = C >> 2
&=按位與且賦值運算子 C &= 2 等同於 C = C & 2
^=按位異或且賦值運算子 C ^= 2 等同於 C = C ^ 2
|=按位或且賦值運算子 C |= 2 等同於 C = C | 2

例項

請看下面的例項,瞭解 C 語言中所有可用的賦值運算子:

例項

#include <stdio.h> int main() { int a = 21; int c ; c = a; printf("Line 1 - = 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c += a; printf("Line 2 - += 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c -= a; printf("Line 3 - -= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c *= a; printf("Line 4 - *= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c /= a; printf("Line 5 - /= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c = 200; c %= a; printf("Line 6 - %%= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c <<= 2; printf("Line 7 - <<= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c >>= 2; printf("Line 8 - >>= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c &= 2; printf("Line 9 - &= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c ^= 2; printf("Line 10 - ^= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); c |= 2; printf("Line 11 - |= 運算子例項,c 的值 = %d\n", c ); }

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Line 1 - =  運算子例項,c 的值 = 21
Line 2 - += 運算子例項,c 的值 = 42
Line 3 - -= 運算子例項,c 的值 = 21
Line 4 - *= 運算子例項,c 的值 = 441
Line 5 - /= 運算子例項,c 的值 = 21
Line 6 - %= 運算子例項,c 的值 = 11
Line 7 - <<= 運算子例項,c 的值 = 44
Line 8 - >>= 運算子例項,c 的值 = 11
Line 9 - &= 運算子例項,c 的值 = 2
Line 10 - ^= 運算子例項,c 的值 = 0
Line 11 - |= 運算子例項,c 的值 = 2

雜項運算子 ↦ sizeof & 三元

下表列出了 C 語言支援的其他一些重要的運算子,包括 sizeof? :

運算子描述例項
sizeof()返回變數的大小。sizeof(a) 將返回 4,其中 a 是整數。
&返回變數的地址。&a; 將給出變數的實際地址。
*指向一個變數。*a; 將指向一個變數。
? :條件表示式如果條件為真 ? 則值為 X : 否則值為 Y

例項

請看下面的例項,瞭解 C 語言中所有可用的雜項運算子:

例項

#include <stdio.h> int main() { int a = 4; short b; double c; int* ptr; /* sizeof 運算子例項 */ printf("Line 1 - 變數 a 的大小 = %lu\n", sizeof(a) ); printf("Line 2 - 變數 b 的大小 = %lu\n", sizeof(b) ); printf("Line 3 - 變數 c 的大小 = %lu\n", sizeof(c) ); /* & 和 * 運算子例項 */ ptr = &a; /* 'ptr' 現在包含 'a' 的地址 */ printf("a 的值是 %d\n", a); printf("*ptr 是 %d\n", *ptr); /* 三元運算子例項 */ a = 10; b = (a == 1) ? 20: 30; printf( "b 的值是 %d\n", b ); b = (a == 10) ? 20: 30; printf( "b 的值是 %d\n", b ); }

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Line 1 - 變數 a 的大小 = 4
Line 2 - 變數 b 的大小 = 2
Line 3 - 變數 c 的大小 = 8
a 的值是 4
*ptr 是 4
b 的值是 30
b 的值是 20

C 中的運算子優先順序

運算子的優先順序確定表示式中項的組合。這會影響到一個表示式如何計算。某些運算子比其他運算子有更高的優先順序,例如,乘除運算子具有比加減運算子更高的優先順序。

例如 x = 7 + 3 * 2,在這裡,x 被賦值為 13,而不是 20,因為運算子 * 具有比 + 更高的優先順序,所以首先計算乘法 3*2,然後再加上 7。

下表將按運算子優先順序從高到低列出各個運算子,具有較高優先順序的運算子出現在表格的上面,具有較低優先順序的運算子出現在表格的下面。在表示式中,較高優先順序的運算子會優先被計算。

類別  運算子 結合性 
字尾 () [] -> . ++ - -   從左到右 
一元  + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof  從右到左 
乘除  * / % 從左到右 
加減 + -  從左到右 
移位  << >>  從左到右 
關係 < <= > >=  從左到右 
相等  == !=  從左到右 
位與 AND  從左到右 
位異或 XOR  從左到右 
位或 OR  從左到右 
邏輯與 AND &&  從左到右 
邏輯或 OR  ||  從左到右 
條件 ?:  從右到左 
賦值  = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= 從右到左 
逗號  從左到右 

例項

請看下面的例項,瞭解 C 語言中運算子的優先順序:

例項

#include <stdio.h> main() { int a = 20; int b = 10; int c = 15; int d = 5; int e; e = (a + b) * c / d; // ( 30 * 15 ) / 5 printf("(a + b) * c / d 的值是 %d\n", e ); e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5 printf("((a + b) * c) / d 的值是 %d\n" , e ); e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5) printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %d\n", e ); e = a + (b * c) / d; // 20 + (150/5) printf("a + (b * c) / d 的值是 %d\n" , e ); return 0; }

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

(a + b) * c / d 的值是 90
((a + b) * c) / d 的值是 90
(a + b) * (c / d) 的值是 90
a + (b * c) / d 的值是 50