C語言運算符

在C語言中，運算符是一個符號，告訴編譯器執行特定的數學或邏輯函數，C語言提供豐富的內置運算符，並提供以下類型的運算符 -

• 算術運算符
• 關係運算符
• 邏輯運算符
• 按位運算符
• 賦值運算符
• 其它運算符

在本章中，我們將學習每個運算符的工作方式。打開Visual Studio 2017創建一個Win32 Console Application 項目，名稱爲：c-operators 。

1.算術運算符

下表顯示了C語言支持的所有算術運算符。假設變量A的值是10，變量B的值是20，那麼 -

運算符

描述

示例

+

將兩個操作數相加

A + B = 30

-

從第一個操作數減去第二個操作數

A − B = -10

*

將兩個操作數相乘

A * B = 200

/

將第一個操作數除以第二個操作數

%

模數運算符和整數除法後的餘數。

B % A = 0

++

遞增運算符將整數值增加1。

A++ = 11

--

遞減運算符將整數值減1。

A-- = 9

創建一個源代碼文件：arithmetic_operators.c，如下代碼 -

#include <stdio.h>

void main() {

   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;

   c = a + b;
   printf("Line 1 - Value of c is %d\n", c );

   c = a - b;
   printf("Line 2 - Value of c is %d\n", c );

   c = a * b;
   printf("Line 3 - Value of c is %d\n", c );

   c = a / b;
   printf("Line 4 - Value of c is %d\n", c );

   c = a % b;
   printf("Line 5 - Value of c is %d\n", c );

   c = a++; 
   printf("Line 6 - Value of c is %d\n", c );

   c = a--; 
   printf("Line 7 - Value of c is %d\n", c );
}

執行上面示例代碼，得到以下結果 -

Line 1 - Value of c is 31
Line 2 - Value of c is 11
Line 3 - Value of c is 210
Line 4 - Value of c is 2
Line 5 - Value of c is 1
Line 6 - Value of c is 21
Line 7 - Value of c is 22
請按任意鍵繼續. . .

2.關係運算符

下表顯示了C語言支持的關係運算符。假設變量A=10，變量B=20，則 -

運算符

描述

示例

==

檢查兩個操作數的值是否相等。 如果相等，則條件成立。

(A == B)結果爲false

!=

檢查兩個操作數的值是否相等。 如果值不相等，則條件成立。

(A != B) 結果爲true

>

檢查左操作數的值是否大於右操作數的值。 如果是，則條件成立。

(A > B) 結果爲false

<

檢查左操作數的值是否小於右操作數的值。 如果是，則條件成立。

(A < B)結果爲true

>=

檢查左操作數的值是否大於等於右操作數的值。 如果是，則條件成立。

(A >= B) 結果爲false

<=

檢查左操作數的值是否小於等於右操作數的值。 如果是，則條件成立。

(A <= B)結果爲true

創建一個源代碼文件：relational_operators.c，如下代碼 -

#include <stdio.h>

main() {

   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;

   if( a == b ) {
      printf("Line 1 - a is equal to b\n" );
   }
   else {
      printf("Line 1 - a is not equal to b\n" );
   }

   if ( a < b ) {
      printf("Line 2 - a is less than b\n" );
   }
   else {
      printf("Line 2 - a is not less than b\n" );
   }

   if ( a > b ) {
      printf("Line 3 - a is greater than b\n" );
   }
   else {
      printf("Line 3 - a is not greater than b\n" );
   }

   /* Lets change value of a and b */
   a = 5;
   b = 20;

   if ( a <= b ) {
      printf("Line 4 - a is either less than or equal to  b\n" );
   }

   if ( b >= a ) {
      printf("Line 5 - b is either greater than  or equal to b\n" );
   }
}

執行上面示例代碼，得到以下結果 -

Line 1 - a is not equal to b
Line 2 - a is not less than b
Line 3 - a is greater than b
Line 4 - a is either less than or equal to  b
Line 5 - b is either greater than  or equal to b
請按任意鍵繼續. . .

3.邏輯運算符

下表顯示了C語言支持的所有邏輯運算符。 假設變量A=1，變量B=0，則 -

運算符

描述

示例

&&

邏輯與運算符。 如果兩個操作數都不爲零，則條件成立。

(A && B)結果爲false

稱爲邏輯或運算符。如果兩個操作數中的任何一個非零，則條件成立。

(A B)結果爲true

!

稱爲邏輯非運算符，它用於反轉其操作數的邏輯狀態。如果條件爲真，則邏輯NOT運算符將使其結果爲false。

示例：創建一個源文件：logical_operators.c，代碼如下 -

#include <stdio.h>

main() {

   int a = 5;
   int b = 20;
   int c ;

   if ( a && b ) {
      printf("Line 1 - Condition is true\n" );
   }

   if ( a || b ) {
      printf("Line 2 - Condition is true\n" );
   }

   /* lets change the value of  a and b */
   a = 0;
   b = 10;

   if ( a && b ) {
      printf("Line 3 - Condition is true\n" );
   }
   else {
      printf("Line 3 - Condition is not true\n" );
   }

   if ( !(a && b) ) {
      printf("Line 4 - Condition is true\n" );
   }

}

執行上面代碼，得到以下結果 -

Line 1 - Condition is true
Line 2 - Condition is true
Line 3 - Condition is not true
Line 4 - Condition is true

4.按位運算符

按位運算符對位進行操作，並執行逐位運算。 ＆，|和^的真值表如下 -

p

q

p & q

p/q

p ^ q

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

假設A = 60，B = 13，二進制格式如下：

A = 0011 1100

B = 0000 1101

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

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A = 1100 0011

下表列出了C語言支持的按位運算符。假設變量A=60，變量B=13，則 -

運算符

描述

示例

&

如果二進制AND運算符存在於兩個操作數中，則二進制AND運算符將對結果複製一位。

(A&B)= 12，即0000 1100

二進制OR運算符如果存在於任一操作數中，則複製一位。

(A B) = 61, 即 0011 1101

^

二進制XOR操作符複製該位，如果它設置在一個操作數中，而不是兩者。

(A ^ B) = 49, 即, 0011 0001

~

二進制補碼運算符是一元的，具有「翻轉」位的作用。

(~A)= -61，即 1100 0011的補碼形式。

<<

二進制左移操作符，左操作數值左移由右操作數指定的位數。

A << 2 = 240 即, 1111 0000

>>

二進制右移操作符，左操作數值被右操作數指定的位移動。

A >> 2 = 15 即,0000 1111

示例： 創建一個源代碼文件：bitwise_operators.c，代碼如下所示 -

#include <stdio.h>

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 - Value of c is %d\n", c );

   c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
   printf("Line 2 - Value of c is %d\n", c );

   c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
   printf("Line 3 - Value of c is %d\n", c );

   c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
   printf("Line 4 - Value of c is %d\n", c );

   c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
   printf("Line 5 - Value of c is %d\n", c );

   c = a >> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
   printf("Line 6 - Value of c is %d\n", c );
}

執行上面代碼，得到以下結果 -

Line 1 - Value of c is 12
Line 2 - Value of c is 61
Line 3 - Value of c is 49
Line 4 - Value of c is -61
Line 5 - Value of c is 240
Line 6 - Value of c is 15
請按任意鍵繼續. . .

5.賦值運算符

下表列出了C語言支持的賦值運算符 -

運算符

描述

示例

=

簡單賦值運算符，將右側操作數的值分配給左側操作數

C = A + B，將A + B的值分配給C

+=

相加與賦值運算符。它將右操作數添加到左操作數，並將結果分配給左操作數。

C + = A等價於C = C + A

-=

相減與賦值運算符。它從左操作數中減去右操作數，並將結果分配給左操作數。

C -= A等價於 C = C - A

*=

乘以與賦值運算符。它將右操作數與左操作數相乘，並將結果分配給左操作數。

C * = A等價於C = C * A

/=

除以與賦值運算符。它將左操作數與右操作數分開，並將結果分配給左操作數。

C /= A等價於C = C / A

%=

模數與賦值運算符。它需要使用兩個操作數的模數，並將結果分配給左操作數。

C %= A等價於C = C % A

<<=

左移與賦值運算符

C <<= 2等價於C = C << 2

>>=

右移與賦值運算符

C >> = 2等價於C = C >> 2

&=

按位與賦值運算符

C &= 2等價於C = C & 2

^=

按位異或運算符和賦值運算符。

C ^= 2等價於C = C ^ 2

按位包含OR和賦值運算符。

示例： 創建一個源文件：assignment_operators.c ，其代碼如下 -

#include <stdio.h>

void main() {

   int a = 21;
   int c ;

   c =  a;
   printf("Line 1 - =  Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c +=  a;
   printf("Line 2 - += Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c -=  a;
   printf("Line 3 - -= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c *=  a;
   printf("Line 4 - *= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c /=  a;
   printf("Line 5 - /= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c  = 200;
   c %=  a;
   printf("Line 6 - %= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c <<=  2;
   printf("Line 7 - <<= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c >>=  2;
   printf("Line 8 - >>= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c &=  2;
   printf("Line 9 - &= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c ^=  2;
   printf("Line 10 - ^= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

   c |=  2;
   printf("Line 11 - |= Operator Example, Value of c = %d\n", c );

}

執行上面代碼，得到以下結果 -

Line 1 - =  Operator Example, Value of c = 21
Line 2 - += Operator Example, Value of c = 42
Line 3 - -= Operator Example, Value of c = 21
Line 4 - *= Operator Example, Value of c = 441
Line 5 - /= Operator Example, Value of c = 21
Line 6 - = Operator Example, Value of c = 11
Line 7 - <<= Operator Example, Value of c = 44
Line 8 - >>= Operator Example, Value of c = 11
Line 9 - &= Operator Example, Value of c = 2
Line 10 - ^= Operator Example, Value of c = 0
Line 11 - |= Operator Example, Value of c = 2
請按任意鍵繼續. . .

6.其他操作符：sizeof和三元運算符

除了上面討論的運算符，還有一些其他重要的運算符，包括sizeof和? ：也被C語言所支持。

運算符

描述

示例

sizeof()

返回變量的大小

sizeof(a)，其中a爲整數，將返回4。

&

返回變量的地址

&a; 返回變量的實際地址。

*

指向變量的指針

*a;

? :

條件表達式

如果條件是真的？ 那麼返回值X：否則返回Y

示例： 創建一個源文件：sizeof_operator.c ，其代碼如下 -

#include <stdio.h>

void main() {

    int a = 4;
    short b;
    double c;
    int* ptr;

    /* example of sizeof operator */
    printf("Line 1 - Size of variable a = %d\n", sizeof(a));
    printf("Line 2 - Size of variable b = %d\n", sizeof(b));
    printf("Line 3 - Size of variable c= %d\n", sizeof(c));

    /* example of & and * operators */
    ptr = &a;    /* 'ptr' now contains the address of 'a'*/
    printf("value of a is  %d\n", a);
    printf("*ptr is %d.\n", *ptr);

    /* example of ternary operator */
    a = 10;
    b = (a == 1) ? 20 : 30;
    printf("Value of b is %d\n", b);

    b = (a == 10) ? 20 : 30;
    printf("Value of b is %d\n", b);
}

執行上面代碼，得到以下結果 -

Line 1 - Size of variable a = 4
Line 2 - Size of variable b = 2
Line 3 - Size of variable c= 8
value of a is  4
*ptr is 4.
Value of b is 30
Value of b is 20
請按任意鍵繼續. . .

7.運算符優先級

運算符優先級決定表達式中術語的分組，並決定如何評估計算表達式。 某些運算符的優先級高於其他運營商; 例如，乘法運算符的優先級高於加法運算符，則先要執行乘法運算符的運算。

讓我們通過下面的例子瞭解優先級：

int value = 10 + 20 * 10;

value變量計算結果爲：210，因爲*(乘法運算符)的優先級比+(加法運算符)高，所以在+(加法運算符)之前進行求值。

C語言運算符的優先級和關聯性如下：

分類

運算符

關聯性

後綴

() [] -> . ++ - -

左到右

一元

+ - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof

右到左

乘法

* / %

左到右

加法

+ -

左到右

位移

<< >>

左到右

關係

< <= > >=

左到右

等於

== !=

左到右

按位與

&

左到右

位異或

^

左到右

按位或

/

左到右

邏輯與

&&

左到右

邏輯或

//

左到右

條件

?:

右到左

賦值

= += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= /=

右到左

逗號

,

左到右

示例： 創建一個源文件：operators_precedence.c ，其代碼如下 -

#include <stdio.h>

void main() {

    int a = 20;
    int b = 10;
    int c = 15;
    int d = 5;
    int e;

    e = (a + b) * c / d;      // ( 30 * 15 ) / 5
    printf("Value of (a + b) * c / d is : %d\n", e);

    e = ((a + b) * c) / d;    // (30 * 15 ) / 5
    printf("Value of ((a + b) * c) / d is  : %d\n", e);

    e = (a + b) * (c / d);   // (30) * (15/5)
    printf("Value of (a + b) * (c / d) is  : %d\n", e);

    e = a + (b * c) / d;     //  20 + (150/5)
    printf("Value of a + (b * c) / d is  : %d\n", e);

    return 0;
}

執行上面代碼，得到以下結果 -

Value of (a + b) * c / d is : 90
Value of ((a + b) * c) / d is  : 90
Value of (a + b) * (c / d) is  : 90
Value of a + (b * c) / d is  : 50
請按任意鍵繼續. . .