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🚀 今天来学习C语言的相关知识。
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目录
1. 操作符的分类
2. 操作符的优先级和结合性
优先级：
结合性：
操作符优先级示例：
3. 左移操作符（<<）
4. 按位与操作符（&）
5. 按位异或操作符（^）
6. 使用按位异或交换两个变量的值
7. 整型提升与算术转换
整型提升示例
算术转换
1. 操作符的分类
我们首先将操作符分类，并通过表格详细说明每种类型的操作符。操作符在C语言中非常重要，它们帮助我们完成各种计算任务，包括数学计算、逻辑判断、位运算等。
| 类别 | 操作符 | 说明 |
|---|---|---|
| 算术操作符 | +, -, *, /, % | 用于执行常见的数学运算，如加法、减法、乘法、除法和取余。 |
| 移位操作符 | <<, >> | 用于将二进制位进行左移或右移。右移时有逻辑右移和算术右移的区别。 |
| 位操作符 | &, ` | , ^, ~` |
| 赋值操作符 | =, +=, -=, *=, /=, %=等 | 用于给变量赋值，支持复合赋值操作（如+=，-=等）。 |
| 单目操作符 | !, ++, --, &, *, +, -, ~, sizeof, (type) | 只有一个操作数。用于逻辑非、自增、自减、地址获取、类型转换等。 |
| 关系操作符 | >, >=, <, <=, ==, != | 用于比较两个值的大小或是否相等。 |
| 逻辑操作符 | &&, ` | |
| 条件操作符 | ?: | 三目运算符，用于简化条件判断的表达式。 |
| 逗号操作符 | , | 逗号分隔多个子表达式，按顺序执行每个表达式，并返回最后一个表达式的值。 |
| 下标访问 | [] | 用于访问数组元素。 |
| 函数调用 | () | 用于调用函数，并传递参数。 |
| 结构成员访问 | ., -> | 用于访问结构体的成员。 |
2. 操作符的优先级和结合性
优先级：
优先级决定了在同一个表达式中，多个运算符的执行顺序。例如，在表达式中同时出现+和*时，乘法（*）的优先级高于加法（+），因此*会先执行。
结合性：
结合性决定了同一优先级的运算符的执行顺序。大部分运算符是左结合的（即从左到右执行），少数是右结合的（如赋值操作符=）。对于右结合的运算符，操作数会从右向左进行运算。
| 操作符类型 | 结合性 |
|---|---|
| 左结合操作符 | 大多数运算符，如 +, -, *, &&, ` |
| 右结合操作符 | =, ?: |
操作符优先级示例：
#include <stdio.h>int main() {int a = 3;int b = 4;int c = 5;int result = a + b * c; // 乘法优先级高于加法printf("result = %d\n", result); // 输出: result = 23 (4 * 5 = 20, 3 + 20 = 23)return 0;
}
解释：
- 在
a + b * c中，乘法操作b * c的优先级高于加法操作a + b，因此先计算b * c = 20，然后再进行加法运算3 + 20 = 23。
3. 左移操作符（<<）
左移操作符将二进制数向左移动，右侧填充0。左移操作通常会导致数值乘以2的倍数（每左移一位，数值乘以2）。
#include <stdio.h>int main() {int num = 10; // 二进制：1010int n = num << 1; // 左移1位printf("n = %d\n", n); // 输出: n = 20 (二进制：10100)printf("num = %d\n", num); // 输出: num = 10return 0;
}
解释：
num的二进制表示是1010（即10）。当执行num << 1时，num的所有位向左移动一位，右侧补充0，变成10100（即20）。- 左移1位等于将原值乘以2，因此
10 << 1的结果是20。
4. 按位与操作符（&）
按位与操作符&逐位比较两个整数的对应位，只有当两位都为1时，结果才为1，否则为0。
#include <stdio.h>int main() {int num1 = -3; // 二进制：11111111111111111111111111111101（补码）int num2 = 5; // 二进制：00000000000000000000000000000101printf("%d\n", num1 & num2); // 输出：5return 0;
}
解释：
-3的二进制补码为11111111111111111111111111111101，5的二进制为00000000000000000000000000000101。- 按位与操作符会逐位比较这两个二进制数，当两个位都为
1时，结果为1。因此，只有第三和第四位是1，结果为5。
5. 按位异或操作符（^）
按位异或操作符^逐位比较两个数的对应位，只有当两个位不相同时，结果才为1。
#include <stdio.h>int main() {int num1 = 6; // 二进制：00000000000000000000000000000110int num2 = 5; // 二进制：00000000000000000000000000000101printf("%d\n", num1 ^ num2); // 输出：3 (二进制：00000000000000000000000000000011)return 0;
}
解释：
6的二进制表示为00000000000000000000000000000110，5的二进制为00000000000000000000000000000101。- 按位异或操作符会逐位比较这两个数的二进制表示，当对应位不相同时，结果为
1。因此，结果是3。
6. 使用按位异或交换两个变量的值
这种技巧常用于不使用临时变量交换两个数的值。
#include <stdio.h>int main() {int a = 10, b = 20;a = a ^ b; // a = 10 ^ 20b = a ^ b; // b = (10 ^ 20) ^ 20a = a ^ b; // a = (10 ^ 20) ^ 10printf("a = %d, b = %d\n", a, b); // 输出: a = 20, b = 10return 0;
}
解释：
- 使用
^（异或操作符），通过一系列的异或操作，我们可以交换两个数的值。第一步是a = a ^ b，接着通过再次异或将原本的a和b值互换。 - 这个技巧避免了使用临时变量。
7. 整型提升与算术转换
C语言中的整型提升是指小类型（如char、short）会在进行算术运算时被自动转换为int类型。
整型提升示例
#include <stdio.h>int main() {char a = 5;short b = 10;int result = a + b; // a 和 b 会提升为 int 类型进行加法printf("result = %d\n", result); // 输出: result = 15return 0;
}
解释：
- 在
a + b中，a是char类型，b是short类型。它们都被自动提升为int类型，因此加法操作是在int类型下进行的。
算术转换
当表达式中的操作数类型不同，C语言会根据某些规则进行类型转换。
#include <stdio.h>int main() {float a = 3.14;int b = 2;float result = a + b; // b 会被转换为 float 类型printf("result = %.2f\n", result); // 输出: result = 5.14return 0;
}
解释：
- 在
a + b中，a是float类型，b是int类型。b会被自动转换为float类型，这样加法操作就会在float类型下进行。
