C语言操作符深度解析

        

目录

一、操作符的分类

1、算术操作符

1、1、+ 和-  

1、2、*

1、3、/

1、4、%

2、赋值操作符:=和复合赋值

2、1、连续赋值

2、2、复合赋值符

3、单⽬操作符:++、--、+、-

3、1、++和--

3、1、1、前置++

3、1、2、后置++

3、2、1、前置--

3、2、2、后置--

3、2、+和 -

4、关系操作符

5、逻辑操作符:

5、1、逻辑取反运算符!

5、2、与运算符

5、3、或运算符 

一、⼆进制和进制转换

2.1 2进制转10进制

2.1.1 10进制转2进制数字 

2.2 2进制转8进制和16进制 

2.2.1 2进制转8进制

2.2.2 2进制转16进制 

二、原码、反码、补码

三、移位操作符 

4.1 左移操作符

4.2 右移操作符

 一、位操作符:&、|、^、~

二、逗号表达式

三、下标访问[]、函数调⽤()

3.1 []下标引⽤操作符

3 .2 函数调⽤操作符

 结构成员访问操作符

1.1 结构体

1.1.1结构的声明

1.1.2结构体变量的定义和初始化

1.2结构成员访问操作符 

1.2.1结构体成员的直接访问

1.2.2结构体成员的间接访问

操作符的属性:优先级、结合性

1.1优先级

1.2结合性

 表达式求值

1.1整型提升

1.2算术转换

1.3问题表达式解析

1.3.1表达式1

1.3.2表达式2

1.3.3表达式3

 1.3.4表达式4

1.3.5表达式5:

1.4总结



          C语言中的操作符是用于执行各种操作的符号,它们可以作用于变量、常量或表达式,并产生相应的结果。

        接下来我们对操作符进行一些讲解:

一、操作符的分类

• 算术操作符: + 、- 、* 、/ 、%

• 移位操作符:>>  <<

• 位操作符:& | ^ 

• 赋值操作符:= 、+= 、 -= 、 *= 、 /= 、%= 、、>>= 、&= 、|= 、^= 

• 单⽬操作符: !、++、--、&、*、+、-、~ 、sizeof、(类型)

• 关系操作符:> 、>= 、< 、、 == 、 != 

• 逻辑操作符: && 、||、!

• 条件操作符: ? :

• 逗号表达式: ,

• 下标引⽤: []

• 函数调⽤: ()

• 结构成员访问: .  、->

1、算术操作符

加法操作符 +:用于加法运算。


减法操作符 -:用于减法运算。


乘法操作符 *:用于乘法运算。


除法操作符 /:用于除法运算。


取模操作符 %:用于求余数。


自增操作符 ++:将变量的值加1。


自减操作符 --:将变量的值减1。

        在写代码时候,⼀定会涉及到计算。 C语⾔中为了⽅便运算,提供了⼀系列操作符,其中有⼀组操作符叫:算术操作符。分别是: + - * / % ,这些操作符都是双⽬操作符。 

1、1、+ 和-  

         + 和 - ⽤来完成加法和减法。

        + 和 - 都是有2个操作数的,位于操作符两端的就是它们的操作数,这种操作符也叫双⽬操作符。

#include <stdio.h>int main()
{int x = 4 + 22;int y = 61 - 23;printf("%d\n", x);printf("%d\n", y);return 0;
}
1、2、*

运算符 * ⽤来完成乘法

#include <stdio.h>int main()
{int num = 5;printf("%d\n", num * num); // 输出 25 return 0;
}
1、3、/

运算符 / ⽤来完成除法。 

除号的两端如果是整数,执⾏的是整数除法,得到的结果也是整数。

#include <stdio.h>int main()
{float x = 6 / 4;int y = 6 / 4;printf("%f\n", x); // 输出 1.000000 printf("%d\n", y); // 输出 1 return 0;
}

        上⾯⽰例中,尽管变量 x 的类型是 float (浮点数),但是 6 / 4 得到的结果是 1.0 ,⽽不是

1.5 。原因就在于C语⾔⾥⾯的整数除法是整除,只会返回整数部分,丢弃⼩数部分。

        如果希望得到浮点数的结果,两个运算数必须⾄少有⼀个浮点数,这时C语⾔就会进⾏浮点数除法。

#include <stdio.h>int main()
{float x = 6.0 / 4; // 或者写成 6 / 4.0 printf("%f\n", x); // 输出 1.500000 return 0;
}

         上⾯⽰例中, 6.0 / 4 表⽰进⾏浮点数除法,得到的结果就是 1.5  

#include <stdio.h>int main()
{int score = 5;score = (score / 20) * 100;return 0;
}

        上⾯的代码,你可能觉得经过运算, score 会等于 25 ,但是实际上 score 等于 0 。这是因为

        score / 20 是整除,会得到⼀个整数值 0 ,所以乘以 100 后得到的也是 0 。 为了得到预想的结果,可以将除数 20 改成 20.0 ,让整除变成浮点数除法。

#include <stdio.h>int main()
{int score = 5;score = (score / 20.0) * 100;return 0;
}
1、4、%

        运算符 % 表⽰求模运算,即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能⽤于整数,不能⽤于浮点数。 

#include <stdio.h>int main()
{int x = 6 % 4; // 2return 0;
}

负数求模的规则是,结果的正负号由第⼀个运算数的正负号决定。

#include <stdio.h>int main()
{printf("%d\n", 11 % -5); // 1printf("%d\n",-11 % -5); // -1printf("%d\n",-11 % 5); // -1return 0;
}

          上⾯⽰例中,第⼀个运算数的正负号( 11 或 -11 )决定了结果的正负号。

2、赋值操作符:=和复合赋值

        在变量创建的时候给⼀个初始值叫初始化,在变量创建好后,再给⼀个值,这叫赋值。

int a = 100;//初始化 
a = 200;//赋值,这⾥使⽤的就是赋值操作符 

赋值操作符 = 是⼀个随时可以给变量赋值的操作符。

2、1、连续赋值

        赋值操作符也可以连续赋值,如:  

int a = 3;int b = 5;int c = 0;c = b = a+3;//连续赋值,从右向左依次赋值的。 

        C语⾔虽然⽀持这种连续赋值,但是写出的代码不容易理解,建议还是拆开来写,这样⽅便观察代码的 执⾏细节。 

int a = 3;int b = 5;int c = 0;b = a+3;c = b;

 这样写,在调试的是,每⼀次赋值的细节都是可以很⽅便的观察的。  

2、2、复合赋值符

 在写代码时,我们经常可能对⼀个数进⾏⾃增、⾃减的操作,如下代码:

int a = 10;a = a+3;a = a-2;

这样代码C语⾔给提供了更加⽅便的写法:

int a = 10;a += 3;a -= 2;

C语⾔中提供了复合赋值符,⽅便我们编写代码,这些赋值符有:

+=

-=

*=

/=

%=

//下⾯的操作符后期讲解

>>=

<<=

&=

|=

^=

   C语言中的操作符是用于执行各种操作的符号,它们可以作用于变量、常量或表达式,并产生相应的结果。

        接下来我们对操作符进行一些讲解:

3、单⽬操作符:++、--、+、-

        前⾯介绍的操作符都是双⽬操作符,有2个操作数的。C语⾔中还有⼀些操作符只有⼀个操作数,被称 为单⽬操作符。 ++、--、+(正)、-(负) 就是单⽬操作符的。

3、1、++和--

++是⼀种⾃增的操作符,⼜分为前置++和后置++,--是⼀种⾃减的操作符,也分为前置--和后置--.

3、1、1、前置++
int a = 10;int b = ++a;//++的操作数是a,是放在a的前⾯的,就是前置++ printf("a=%d b=%d\n",a , b);

计算⼝诀:先+1,后使⽤;

a原来是10,先+1,后a变成了11,再使⽤就是赋值给b,b得到的也是11,所以计算技术后,a和b都 是11,相当于这样的代码:

int a = 10;
a = a+1;
b = a;printf("a=%d b=%d\n",a , b);
3、1、2、后置++
int a = 10;int b = a++;//++的操作数是a,是放在a的后⾯的,就是后置++ printf("a=%d b=%d\n",a , b);

计算⼝诀:先使⽤,后+1

a原来是10,先使⽤,就是先赋值给b,b得到了10,然后再+1,然后a变成了11,所以直接结束后a是 11,b是10,相当于这样的代码:

int a = 10;int b = a;
a = a+1;printf("a=%d b=%d\n",a , b);
3、2、1、前置--

如果你听懂了前置++,那前置--是同理的,只是把加1,换成了减1;

计算⼝诀:先-1,后使⽤

int a = 10;int b = --a;//--的操作数是a,是放在a的前⾯的,就是前置-- printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是:9 9 
3、2、2、后置--

同理后置--类似于后置++,只是把加⼀换成了减⼀

计算⼝诀:先使⽤,后-1

int a = 10;int b = a--;//--的操作数是a,是放在a的后⾯的,就是后置-- printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是:9 10 
3、2、+和 -

        这⾥的+是正号,-是负号,都是单⽬操作符。

        运算符 + 对正负值没有影响,是⼀个完全可以省略的运算符,但是写了也不会报错

int a = +10; 等价于 int a = 10;

        运算符 - ⽤来改变⼀个值的正负号,负数的前⾯加上 - 就会得到正数,正数的前⾯加上 - 会得到负 数。 

int a = 10;int b = -a;int c = -10;printf("b=%d c=%d\n", b, c);//这⾥的b和c都是-10 int a = -10;int b = -a;printf("b=%d\n", b); //这⾥的b是10 

4、关系操作符

C语⾔⽤于⽐较的表达式,称为“关系表达式”(relational expression),⾥⾯使⽤的运算符就称 为“关系运算符”(relationaloperator),主要有下⾯6个。

• > ⼤于运算符

• < ⼩于运算符

• >= ⼤于等于运算符

• <= ⼩于等于运算符

• == 相等运算符

• != 不相等运算符

 下⾯是⼀些例⼦。

a == b;

a != b;

a < b;

a > b;

a = b;

        关系表达式通常返回 0 或 1 ,表⽰真假。

         C语⾔中, 0 表⽰假,所有⾮零值表⽰真。

        ⽐如, 20 > 12 返回 1 , 12 > 20 返回 0 。

         关系表达式常⽤于 if 或 while 结构。  

if (x == 3){printf("x is 3.\n");}

5、逻辑操作符:

逻辑运算符提供逻辑判断功能,⽤于构建更复杂的表达式,主要有下⾯三个运算符。

• ! :逻辑取反运算符(改变单个表达式的真假)。

• && :与运算符,就是并且的意思(两侧的表达式都为真,则为真,否则为假)。

• || :或运算符,就是或者的意思(两侧⾄少有⼀个表达式为真,则为真,否则为假)。

5、1、逻辑取反运算符!

        ⽐如,我们有⼀个变量叫 flag ,如果flag为假,要做⼀个什么事情,就可以这样写代码:

#include <stdio.h>int main()
{int flag = 0;if(!flag){printf("do something\n");}return 0;
}

        如果 flag 为真, !flag 就是假,如果 flag 为假, !flag 就是真。

        所以上⾯的代码的意思就是 flag 为假,执⾏if语句中的代码。 

5、2、与运算符

          &&就是与运算符,也是并且的意思, && 是⼀个双⽬操作符,使⽤的⽅式是 a&&b , && 两边的表达 式都是真的时候,整个表达式才为真,只要有⼀个是假,则整个表达式为假。

        ⽐如:如果我们说⽉份是3⽉到5⽉,是春天,那使⽤代码怎么体现呢?

int month = 0;scanf("%d", &month);if(month >= 3 && month <= 5)
{printf("春季\n");
}

这⾥表达的意思就是month既要⼤于等于3,⼜要⼩于等于5,必须同时满⾜。

5、3、或运算符 

        || 就是或运算符,也就是或者的意思, || 也是⼀个双⽬操作符,使⽤的⽅式是 a || b , ||

两边的表达式只要有⼀个是真,整个表达式就是真,两边的表达式都为假的时候,才为假。

         ⽐如:我们说⼀年中⽉份是12⽉或者1⽉或者2⽉是冬天,那么我们怎么使⽤代码体现呢?

int month = 0;scanf("%d", &month);if(month == 12 || month==1 || month == 2)
{printf("冬季\n");
}

  我们已经讲过算术操作符、赋值操作符、逻辑操作符、条件操作符和部分的单⽬操作 符,今天继续介绍⼀部分,操作符中有⼀些操作符和⼆进制有关系,我们先铺垫⼀下⼆进制的和进制 转换的知识。

一、⼆进制和进制转换

        其实我们经常能听到 2进制、8进制、10进制、16进制 这样的讲法,那是什么意思呢?其实2进制、8 进制、10进制、16进制是数值的不同表⽰形式⽽已。    

        数值15的各种进制的表⽰形式:

        15的2进制:1111

        15的8进制:17

        15的10进制:15         

        15的16进制:F

        //16进制的数值之前写:0x

        //8进制的数值之前写:0

        我们重点介绍⼀下⼆进制: ⾸先我们还是得从10进制讲起,其实10进制是我们⽣活中经常使⽤的,我们已经形成了很多尝试:

• 10进制中满10进1

• 10进制的数字每⼀位都是0~9的数字组成 

其实⼆进制也是⼀样的

• 2进制中满2进1

• 2进制的数字每⼀位都是0~1的数字组成

那么 1101 就是⼆进制的数字了。

2.1 2进制转10进制

        其实10进制的123表⽰的值是⼀百⼆⼗三,为什么是这个值呢?其实10进制的每⼀位是有权重的,10 进制的数字从右向左是个位、⼗位、百位....,分别每⼀位的权重是 10 , 10 , 10 ... 

        2进制和10进制是类似的,只不过2进制的每⼀位的权重,从右向左是:2 , 2 , 2 ...  0 1 2

如果是2进制的1101,该怎么理解呢?

2.1.1 10进制转2进制数字 

2.2 2进制转8进制和16进制 

2.2.1 2进制转8进制

        8进制的数字每⼀位是0~7的,0~7的数字,各⾃写成2进制,最多有3个2进制位就⾜够了,⽐如7的⼆ 进制是111,所以在2进制转8进制数的时候,从2进制序列中右边低位开始向左每3个2进制位会换算⼀ 个8进制位,剩余不够3个2进制位的直接换算。

        如:2进制的01101011,换成8进制:0153,0开头的数字,会被当做8进制。

        

2.2.2 2进制转16进制 

        16进制的数字每⼀位是0~9,a~f的,0~9,a~f的数字,各⾃写成2进制,最多有4个2进制位就⾜够了, ⽐如f的⼆进制是1111,所以在2进制转16进制数的时候,从2进制序列中右边低位开始向左每4个2进 制位会换算⼀个16进制位,剩余不够4个⼆进制位的直接换算。

        如:2进制的01101011,换成16进制:0x6b,16进制表⽰的时候前⾯加0x       

二、原码、反码、补码

        整数的2进制表⽰⽅法有三种,即原码、反码和补码

         有符号整数的三种表⽰⽅法均有符号位和数值位两部分,2进制序列中,最⾼位的1位是被当做符号 位,剩余的都是数值位。 

        符号位都是⽤0表⽰“正”,⽤1表⽰“负”。

正整数的原、反、补码都相同。

负整数的三种表⽰⽅法各不相同。  

原码:直接将数值按照正负数的形式翻译成⼆进制得到的就是原码。

反码:将原码的符号位不变,其他位依次按位取反就可以得到反码。

补码:反码+1就得到补码。

补码得到原码也是可以使⽤:取反,+1的操作。

对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码。

 为什么呢?

在计算机系统中,数值⼀律⽤补码来表⽰和存储。原因在于,使⽤补码,可以将符号位和数值域统⼀ 处理;同时,加法和减法也可以统⼀处理(CPU只有加法器)此外,补码与原码相互转换,其运算 过程是相同的,不需要额外的硬件电路。

三、移位操作符 

<<左移操作符

>>右移操作符

注:移位操作符的操作数只能是整数。

4.1 左移操作符

移位规则:左边抛弃、右边补0

#include <stdio.h>int main()
{int num = 10;int n = num<<1;printf("n= %d\n", n);printf("num= %d\n", num);return 0;
}

4.2 右移操作符

移位规则:⾸先右移运算分两种:

1.逻辑右移:左边⽤0填充,右边丢弃

2.算术右移:左边⽤原该值的符号位填充,右边丢弃

#include <stdio.h>int main()
{int num = 10;int n = num>>1;printf("n= %d\n", n);printf("num= %d\n", num);return 0;
}

逻辑右移1位演⽰ 

 

 算术右移1位演⽰

警告⚠⚠:对于移位运算符,不要移动负数位,这个是标准未定义的。

例如:

int num = 10;
num>>-1;//error

 一、位操作符:&、|、^、~

位操作符有:

&         //按位与

|         //按位或

^         //按位异或

~         //按位取反

:他们的操作数必须是整数。  

#include <stdio.h>int main()
{int num1 = -3;int num2 = 5;printf("%d\n", num1 & num2);printf("%d\n", num1 | num2);printf("%d\n", num1 ^ num2);printf("%d\n", ~0);return 0;
}

 在这里提出一个小问题

不能创建临时变量(第三个变量),实现两个整数的交换。

答案:

#include <stdio.h>int main()
{int a = 10;int b = 20;a = a^b;b = a^b;a = a^b;printf("a = %d b = %d\n", a, b);return 0;
}

        编写代码实现:求⼀个整数存储在内存中的⼆进制中1的个数。

//⽅法1 #include <stdio.h>int main()
{int num = 10;int count= 0;//计数 while(num){if(num%2 == 1)count++;num = num/2;}printf("⼆进制中1的个数 = %d\n", count);return 0;
}//思考这样的实现⽅式有没有问题? //⽅法2: #include <stdio.h>int main()
{int num = -1;int i = 0;int count = 0;//计数 for(i=0; i<32; i++){if( num & (1 << i) )count++; }printf("⼆进制中1的个数 = %d\n",count);return 0;
}//思考还能不能更加优化,这⾥必须循环32次的。 //⽅法3: #include <stdio.h>int main()
{int num = -1;int i = 0;int count = 0;//计数 while(num){count++;num = num&(num-1);}printf("⼆进制中1的个数 = %d\n",count);return 0;
}//这种⽅式是不是很好?达到了优化的效果,但是难以想到。

⼆进制位置0或者置1

编写代码将13⼆进制序列的第5位修改为1,然后再改回0

13的2进制序列: 00000000000000000000000000001101

将第5位置为1后:00000000000000000000000000011101

将第5位再置为0:00000000000000000000000000001101

参考代码

#include <stdio.h>int main()
{int a = 13;a = a | (1<<4);printf("a = %d\n", a);a = a & ~(1<<4);printf("a = %d\n", a);return 0;
}

二、逗号表达式

exp1, exp2, exp3, …expN

        逗号表达式,就是⽤逗号隔开的多个表达式。 逗号表达式,从左向右依次执⾏。

        整个表达式的结果是最后⼀个表达式的结果。  

//代码1 int a = 1;int b = 2;int c = (a>b, a=b+10, a, b=a+1);//逗号表达式 
c是多少?//代码2 if (a =b + 1, c=a / 2, d > 0)//代码3 
a = get_val();
count_val(a);while (a > 0)
{//业务处理 //...a = get_val();count_val(a);
}如果使⽤逗号表达式,改写:while (a = get_val(), count_val(a), a>0)
{//业务处理 
}

三、下标访问[]、函数调⽤()

3.1 []下标引⽤操作符

        操作数:⼀个数组名+⼀个索引值(下标)

int arr[10];//创建数组 
arr[9] = 10;//实⽤下标引⽤操作符。 
[ ]的两个操作数是arr和9。

3 .2 函数调⽤操作符

        接受⼀个或者多个操作数:第⼀个操作数是函数名,剩余的操作数就是传递给函数的参数。

#include <stdio.h>void test1()
{printf("hehe\n");
}void test2(const char *str)
{printf("%s\n", str);
}int main()
{test1(); //这⾥的()就是作为函数调⽤操作符。 test2("hello bit.");//这⾥的()就是函数调⽤操作符。 return 0;
}

 结构成员访问操作符

1.1 结构体

        C语⾔已经提供了内置类型,如:char、short、int、long、float、double等,但是只有这些内置类 型还是不够的,假设我想描述学⽣,描述⼀本书,这时单⼀的内置类型是不⾏的。描述⼀个学⽣需要 名字、年龄、学号、⾝⾼、体重等;描述⼀本书需要作者、出版社、定价等。C语⾔为了解决这个问 题,增加了结构体这种⾃定义的数据类型,让程序员可以⾃⼰创造适合的类型。

        结构是⼀些值的集合,这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量,如: 标量、数组、指针,甚⾄是其他结构体。

1.1.1结构的声明
struct tag{member-list;
}variable-list;

 描述⼀个学⽣:

struct Stu
{char name[20];//名字 int age;//年龄 char sex[5];//性别 char id[20];//学号 
}; //分号不能丢 
1.1.2结构体变量的定义和初始化
//代码1:变量的定义 struct Point{int x;int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1 struct Point p2; //定义结构体变量p2 //代码2:初始化。 struct Point p3 = {10, 20};struct Stu //类型声明{char name[15];//名字 int age; //年龄 
};struct Stu s1 = {"zhangsan", 20};//初始化 struct Stu s2 = {.age=20, .name="lisi"};//指定顺序初始化 //代码3 struct Node{int data;struct Point p;struct Node* next; 
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化 struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化 

1.2结构成员访问操作符 

1.2.1结构体成员的直接访问

结构体成员的直接访问是通过点操作符(.)访问的。点操作符接受两个操作数。如下所⽰:

#include <stdio.h>struct Point{int x;int y;
}p = {1,2};int main()
{printf("x: %d y: %d\n", p.x, p.y);return 0;
}

使⽤⽅式:结构体变量.成员名

1.2.2结构体成员的间接访问

有时候我们得到的不是⼀个结构体变量,⽽是得到了⼀个指向结构体的指针。如下所⽰:

#include <stdio.h>struct Point{int x;int y;
};int main()
{struct Point p = {3, 4};struct Point *ptr = &p;ptr->x = 10;ptr->y = 20;printf("x = %d y = %d\n", ptr->x, ptr->y);return 0;
}

使⽤⽅式:结构体指针->成员名

综合举例:

#include <stdio.h>#include <string.h>struct Stu{char name[15];//名字 int age; //年龄 
};void print_stu(struct Stu s)
{printf("%s %d\n", s.name, s.age);
}void set_stu(struct Stu* ps)
{strcpy(ps->name, "李四");ps->age = 28;
}int main()
{struct Stu s = { "张三", 20 };print_stu(s);set_stu(&s);print_stu(s);return 0;
}

操作符的属性:优先级、结合性

C语⾔的操作符有2个重要的属性:优先级、结合性,这两个属性决定了表达式求值的计算顺序。

1.1优先级

        优先级指的是,如果⼀个表达式包含多个运算符,哪个运算符应该优先执⾏。各种运算符的优先级是 不⼀样的。

 3 + 4 * 5;

        上⾯⽰例中,表达式 3 + 4 * 5 ⾥⾯既有加法运算符( + ),⼜有乘法运算符( * )。由于乘法 的优先级⾼于加法,所以会先计算 4 * 5 ,⽽不是先计算 3 + 4 。

1.2结合性

        如果两个运算符优先级相同,优先级没办法确定先计算哪个了,这时候就看结合性了,则根据运算符 是左结合,还是右结合,决定执⾏顺序。⼤部分运算符是左结合(从左到右执⾏),少数运算符是右 结合(从右到左执⾏),⽐如赋值运算符( = )。

5 * 6 / 2;

        上⾯⽰例中, * 和 / 的优先级相同,它们都是左结合运算符,所以从左到右执⾏,先计算 5 * 6 , 再计算 6 / 2 。

        运算符的优先级顺序很多,下⾯是部分运算符的优先级顺序(按照优先级从⾼到低排列),建议⼤概 记住这些操作符的优先级就⾏,其他操作符在使⽤的时候查看下⾯表格就可以了。  

• 圆括号( () )

• ⾃增运算符( ++ ),⾃减运算符( -- )

• 单⽬运算符( + 和 - )

• 乘法( * ),除法( / )

• 加法( + ),减法( - )

• 关系运算符( < 、 > 等)

• 赋值运算符( = )

        由于圆括号的优先级最⾼,可以使⽤它改变其他运算符的优先级。 

 表达式求值

1.1整型提升

        C语⾔中整型算术运算总是⾄少以缺省整型类型的精度来进⾏的。

        为了获得这个精度,表达式中的字符和短整型操作数在使⽤之前被转换为普通整型,这种转换称为整型提升

整型提升的意义:

        表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执⾏,CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节⻓度⼀ 般就是int的字节⻓度,同时也是CPU的通⽤寄存器的⻓度。

        因此,即使两个char类型的相加,在CPU执⾏时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准⻓ 度。 通⽤CPU(general-purpose CPU)是难以直接实现两个8⽐特字节直接相加运算(虽然机器指令中 可能有这种字节相加指令)。

        所以,表达式中各种⻓度可能⼩于int⻓度的整型值,都必须先转换为 int  unsignedint,然后才能送⼊CPU去执⾏运算。

//实例1 char a,b,c;
...
a = b + c;

        b和c的值被提升为普通整型,然后再执⾏加法运算。

        加法运算完成之后,结果将被截断,然后再存储于a中。

如何进⾏整体提升呢?

1. 有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的

2. ⽆符号整数提升,⾼位补0

//负数的整形提升 char c1 = -1;变量c1的⼆进制位(补码)中只有8个⽐特位:1111111因为 char 为有符号的 char所以整形提升的时候,⾼位补充符号位,即为1提升之后的结果是:
11111111111111111111111111111111//正数的整形提升 char c2 = 1;变量c2的⼆进制位(补码)中只有8个⽐特位:00000001因为 char 为有符号的 char所以整形提升的时候,⾼位补充符号位,即为0提升之后的结果是:00000000000000000000000000000001//⽆符号整形提升,⾼位补0 

1.2算术转换

        如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型,那么除⾮其中⼀个操作数的转换为另⼀个操作数的类 型,否则操作就⽆法进⾏。下⾯的层次体系称为寻常算术转换。  

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

        如果某个操作数的类型在上⾯这个列表中排名靠后,那么⾸先要转换为另外⼀个操作数的类型后执⾏运算。 

1.3问题表达式解析

1.3.1表达式1

 //表达式的求值部分由操作符的优先级决定。

//表达式1

a*b + c*d + e*f

         表达式1在计算的时候,由于 * ⽐ + 的优先级⾼,只能保证, * 的计算是⽐ + 早,但是优先级并不 能决定第三个 * ⽐第⼀个 + 早执⾏。

        所以表达式的计算机顺序就可能是:

a*b

c*d

a*b + c*d

e*f

a*b + c*d + e*f

或者:

a*b

c*d

e*f

a*b + c*d

a*b + c*d + e*f  

1.3.2表达式2

//表达式2

c + --c;  

         同上,操作符的优先级只能决定⾃减 -- 的运算在 + 的运算的前⾯,但是我们并没有办法得知, + 操 作符的左操作数的获取在右操作数之前还是之后求值,所以结果是不可预测的,是有歧义的。

1.3.3表达式3
//表达式3 int main()
{int i = 10;i = i-- - --i * ( i = -3 ) * i++ + ++i;printf("i = %d\n", i);return 0;
}

表达式3在不同编译器中测试结果:⾮法表达式程序的结果

 1.3.4表达式4
#include <stdio.h>int fun()
{static int count = 1;return ++count;
}int main()
{int answer;answer = fun() - fun() * fun();printf( "%d\n", answer);//输出多少? return 0;
}

        这个代码有没有实际的问题?有问题! 虽然在⼤多数的编译器上求得结果都是相同的。

        但是上述代码 answer = fun() - fun() * fun(); 中我们只能通过操作符的优先级得知:先 算乘法,再算减法。

        函数的调⽤先后顺序⽆法通过操作符的优先级确定。  

1.3.5表达式5:
//表达式5 #include <stdio.h>int main()
{int i = 1;int ret = (++i) + (++i) + (++i);printf("%d\n", ret);printf("%d\n", i);return 0;
}//尝试在linux 环境gcc编译器,VS2013环境下都执⾏,看结果。 

gcc编译器执⾏结果:

VS2022运⾏结果:

        看看同样的代码产⽣了不同的结果,这是为什么? 简单看⼀下汇编代码,就可以分析清楚.

         这段代码中的第⼀个 + 在执⾏的时候,第三个++是否执⾏,这个是不确定的,因为依靠操作符的优先 级和结合性是⽆法决定第⼀个 + 和第三个前置 ++ 的先后顺序。 

1.4总结

        即使有了操作符的优先级和结合性,我们写出的表达式依然有可能不能通过操作符的属性确定唯⼀的 计算路径,那这个表达式就是存在潜在⻛险的,建议不要写出特别复杂的表达式。

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