目錄

一、操作符的分類

二、二進制和進制轉換

（一）概念

（二）二進制

（三）進制轉換

1、2進制與10進制的互換

（1）2進制轉化10進制

（2）10進制轉化2進制

2、2進制與8進制的轉換? ? ? ?

3、2進制與16進制的轉換

三、原碼、反碼、補碼

四、位移操作符

（一）左移操作符

（二）右移操作符

五、位操作符

六、單目操作符

七、逗號表達式

八、下標訪問符、函數調用符

（一）下標訪問符 [ ]

（二）函數調用符 ( )

九、結構成員訪問操作符

（一）結構體

1、概念

2、結構的聲明、定義、初始化

（1）聲明

（2）定義?

（3）初始化

（二）結構體成員訪問操作符

1、結構體成員的直接訪問

2、結構體成員的間接訪問

十、操作符的屬性

（一）優先級

（二）結合性

十一、表達式求值細節

（一）整型提升

1、概念

2、如何整型提升

（二）算術轉換

一、操作符的分類

• 算術操作符： 【+ 、- 、* 、/ 、%】
• 移位操作符: 【<< 、>>】
• 位操作符: 【&、 | 、^】
• 賦值操作符: 【= 、+= 、 -= 、 *= 、 /= 、%= 、<<= 、>>= 、&= 、|= 、^=】
• 單?操作符：【 ！、++、--、&、*、+、-、~ 、sizeof、(類型)】
• 關系操作符: 【> 、>= 、< 、<= 、 == 、 !=】
• 邏輯操作符： 【&& 、||】
• 條件操作符：【?? : 】
• 逗號表達式： 【?, 】
• 下標引?：【?[ 下標 ] 】
• 函數調?：【?() 】
• 結構成員訪問：【?. 、->】

? ? ? ? 其中，移位操作符，移動的是二進制位；位操作符，也是使用二進制位進行計算
?

二、二進制和進制轉換

（一）概念

????????我們經常能聽到【2進制、8進制、10進制、16進制】這樣的講法，其實【2進制、8進制、10進制、16進制】是數值的不同表示形式而已，如：

14的2進制：111014的8進制：1614的10進制：1414的16進制：E

? ? ? ? 注意：

????????開頭為【0】的數字，才會被認為是八進制的數字；

????????開頭為【0x】的數字，才會被認為是十六進制

（二）二進制

? ? ? ? 重點介紹一下二進制：

????????首先我們還是得從10進制講起，其實10進制是我們?活中經常使用的，我們已經形成了很多嘗試：

? ? ? ? ① 10進制中滿10進1

? ? ? ? ② 10進制的每一位數字都是由0~9的數字組成的

? ? ? ? 二進制也一樣：

? ? ? ? ① 2進制中滿2進1

? ? ? ? ② 2進制的數字每一位數字都是由0~1的數字組成

（三）進制轉換

1、2進制與10進制的互換

（1）2進制轉化10進制

????????其實10進制的123表示的值是?百??三，為什么是這個值呢？其實10進制的每?位是有權重的，10進制的數字從右向左是個位、?位、百位....，分別每?位的權重是10的0次方 , 10的1次方 , 10的2次方...

? ? ? ? 如下圖：

????????

????????2進制和10進制是類似的，只不過2進制的每?位的權重，從右向左是: 2的0次方 , 2的1次方 , 2的2次方...2進制數值乘以每一位的權重再相加的值為10進制的數值表示

? ? ? ? 以1101為例子，如圖所示：

（2）10進制轉化2進制

2、2進制與8進制的轉換? ? ? ?

????????8進制的數字每一位是0~7，0~7的數字，各?寫成2進制，最多有3個2進制位就足夠了，比如7的?進制是111，所以在2進制轉8進制數的時候，從2進制序列中右邊低位開始向左每3個2進制位會換算?個8進制位，剩余不夠3個2進制位的直接換算

????????如：2進制的 01101011，換成8進制：0153【0開頭的數字，會被當做8進制】

? ? ? ? 2進制轉8進制：2進制從后向前數，每三位2進制換成8進制的一位
????????8進制轉2進制：8進制從后向前數，每一位8進制換成三位2進制

3、2進制與16進制的轉換

????????16進制的數字每?位是0~9, a~f ，0~9, a~f的數字，各自寫成2進制，最多有4個2進制位就足夠了，比如 f 的?進制是1111，所以在2進制轉16進制數的時候，從2進制序列中右邊低位開始向左每4個2進制位會換算?個16進制位，剩余不夠4個?進制位的直接換算

????????如：2進制的01101011，換成16進制：0x6b【0x開頭的數字，才會被當做16進制】

????????2進制轉16進制：2進制從后向前數，每四位2進制換成16進制的一位
????????16進制轉2進制：16進制從后向前數，每一位16進制換成四位2進制

三、原碼、反碼、補碼

? ? ? ? 【整數】的二進制有三種表現形式：原碼，反碼，補碼;

????????【有符號整型 int 】的三種表示方法均有【符號位】和【數值位】，二進制最高一位是【符號位】，其余都是【數值位】；【符號位】：0表示“正”，1表示“負”；

????????【無符號整型 unsight int 】只表示大于等于0的數，所以沒有【符號位】，32個bit位全是【數值位】；

? ? ? ? 【正整數】的原、反、補碼都相同；

? ? ? ? 【負整數】的三種表示方法各不相同

? ? ? ? 【原碼】：直接將數值按照正負數的形式翻譯成?進制得到的就是原碼

? ? ? ? 【反碼】：將原碼的符號位不變，其他位依次按位取反就可以得到反碼

? ? ? ? 注：對于整形來說，數據存放內存中其實存放的是補碼

????????因為：

????????在計算機系統中，數值?律用補碼來表示和存儲。原因在于，使用補碼，可以將符號位和數值域統?處理；同時，加法和減法也可以統?處理（CPU只有加法器）此外，補碼與原碼相互轉換，其運算過程是相同的，不需要額外的硬件電路

四、位移操作符

????????位移操作符，移動的是【存儲在內存中的二進制位（補碼）】

????????<< 左移操作符

????????>> 右移操作符

????????注：移位操作符的操作數只能是【整數】

（一）左移操作符

????????移位規則：左邊拋棄、右邊補0

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

? ? ? ? 注：

????????num的值是放到寄存器里面計算的，計算過后num的值不變

????????左移【一位】有【×2】的效果

（二）右移操作符

????????移位規則：?先右移運算分兩種：

1. 邏輯右移：左邊用0填充，右邊丟棄
2. 算術右移：左邊用原該值的符號位填充，右邊丟棄

????????右移用的是邏輯右移還是算術右移，取決于編譯器，通常采用的是算數右移；

????????右移【一位】有【÷ 2】的效果

? ? ? ? 如下代碼演示：

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

? ? ? ? 邏輯右移如下：

? ? ? ? 算數右移如下：

? ? ? ? 注意：對于移位運算符，不要移動負數位，這個是標準未定義的，如下：

int num = 10;
num >> -1;

五、位操作符

&? ? ? ? 按位與

|? ? ? ? ? 按位或

^ ????????按位異或

~? ? ? ? ?按位取反

運算規則：
按位與 &：有0則0；同時為1則1
按位或 ?| ：有1則1；同時為0則0
按位異或 ^ ：同0異1
按位取反 ~ ：01互換?

按位異或的特點：
a ^ a = 0;
0 ^ a = a;
a ^ a ^ b = b;
a ^ b ^ a = b;
異或支持交換律

????????

????????一道面試題：不能創建臨時變量（第三個變量），實現兩個整數的交換

#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;
}

????????練習1：編寫代碼實現：求?個整數存儲在內存中的?進制中1的個數

方法一：

#include <stdio.h>int main()
{int num = 10;int count= 0;//計數while(num){if(num%2 == 1)count++;num = num/2;}printf("?進制中1的個數 = %d\n", count);return 0;
}

????????進行之前【num模10，num除10】，算一位就消除一位的方法，二進制就【num模2，num除2】

????????缺點：負數無法計算
????????解決：寫成函數的形式，形參為num，設置為無符號整型

方法二：

#include <stdio.h>int main()
{int num = -1;int i = 0;int count = 0;//計數for(i=0; i<32; i++){if( num & 1 )count++;num = num >> 1; }printf("二進制中1的個數 = %d\n",count);return 0;
}

? ? ? ? 按位與的運算規則為：有0則0，同1才為1；

? ? ? ? 數字1在內存中的二進制只有最后一位是1，其他為0；和1按位與運算只會檢測最后一位是否是1：【num & 1】就可以知道【num】最后一位是不是1；【>> num】就可以讓num向右位移一位，檢測第二位是否是1，如此循環32次進行檢測；

? ? ? ? 缺點：無論什么數都要循環32次

方法三：

#include <stdio.h>
int main()
{int num = -1;int count = 0;//計數while(num){count++;num = num&(num-1);}printf("?進制中1的個數 = %d\n",count);return 0;
}

????????把n的二進制序列中的最右邊的1去掉：?num = num &（num -1）
????????因為【num - 1】會讓【num】的最后一位數字1之后的數與【num-1】的不同，按位與后總會去掉n的一個1；簡而言之，num &（num -1）操作總會讓num在內存中的二進制少一個1，循環到沒有1就停止，每次循環必會少一個1，設置count++即可統計；

????????舉一反三：寫一個代碼，判斷n是否是2的次方數？
????????n的2次方的特點：二進制只有一個1；
????????n &（n -1）== 0，則為2的次方數

????????練習2：二進制位置0或者置1

13的2進制序列： 00000000000000000000000000001101
將第5位置為1后：00000000000000000000000000011101
將第5位再置為0：00000000000000000000000000001101

? ? ? ? 解：

????????????????設置為1：把1的二進制進行【左移<<】后，與目標數進行【按位或 | 】操作（有1則1，同0才為0）；

? ? ? ? ? ? ? ? 設置為0：把1的二進制進行【左移<<】后，與目標數進行【按位異或 ^?】操作（同0異1）

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 13;int n = 5;//第五位改變a = a | (1<<(n - 1));printf("a = %d\n", a);a = a ^ (1<<(n - 1));printf("a = %d\n", a);return 0;
}

六、單目操作符

? ? ? ? 取反 ！

? ? ? ? 自增 ++、自減?--

? ? ? ? 取地址 &、解引用?*

? ? ? ? 正 +、負?-

? ? ? ? 按位取反 ~?

? ? ? ? 計算類型大小 sizeof

? ? ? ? 強制類型轉換 (類型)

七、逗號表達式

????????逗號表達式，從左向右依次執行，整個表達式的結果是最后?個表達式的結果

? ? ? ? 注：

????????????????逗號表達式不能只看最后一個表達式，因為是從左到右依次運算，可能會涉及到最后一個表達式的變量的計算

八、下標訪問符、函數調用符

（一）下標訪問符 [ ]

????????操作數：數組名 + 下標，是雙目操作符

int arr[10];//創建數組
arr[9] = 10;//實?下標引?操作符。
[ ]的兩個操作數是arr和9。

（二）函數調用符 ( )

? ? ? ? 操作數：函數名 + 括號中的參數，所以（）至少有一個操作數
?

九、結構成員訪問操作符

（一）結構體

????????C語言已經提供了內置類型，如：char、short、int、long、float、double等，但是只有這些內置類型還是不夠的，假設我想描述學生，描述?本書，這時單?的內置類型是不行的

????????描述?個學生需要名字、年齡、學號、身高、體重等；

????????描述?本書需要作者、出版社、定價等

????????C語言為了解決這個問題，增加了結構體這種自定義的數據類型，讓程序員可以自己創造適合的類型

1、概念

????????在C語言中，結構體(struct)是一種構造類型，它可以將不同的數據類型組合在一起，形成一個新的數據類型。這種新的數據類型就是結構體；

????????結構是?些值的集合，這些值稱為【成員變量】，結構的每個成員可以是不同類型的變量，如： 標量、數組、指針，甚至是其他結構體

2、結構的聲明、定義、初始化

（1）聲明

這是聲明struct 結構名
{成員;
};例如：
struct Student
{char name[20];//名字int age;//年齡char sex[5];//性別char id[20];//學號}; //分號不能丟

（2）定義?

可以在聲明時進行定義struct 結構名
{成員；}結構變量名；例如：
struct Point
{int x;int y;
}p1; 聲明類型的同時定義變量p1struct Point p2; 定義結構體變量p2

????????定義的類比：

（3）初始化

struct Student s1 = {"zhangsan", 20};//初始化
struct Student s2 = {.age=20, .name="lisi"};//指定順序初始化struct Point
{int x;int y;
}p1 = {10, 20};

????????注：

????????結構體里面有結構體，在初始化的時候就要多加一個大括號給結構體里面的那個結構體

（二）結構體成員訪問操作符

1、結構體成員的直接訪問

????????結構體成員的直接訪問是通過點操作符（.）訪問的，點操作符接受兩個操作數，如下演示：

#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;
}

2、結構體成員的間接訪問

#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;
}

十、操作符的屬性

（一）優先級

3 + 4 * 5;

（二）結合性

5 * 6 / 2;

十一、表達式求值細節

（一）整型提升

1、概念

????????C語?中【整型算術運算】總是至少以【默認整型類型 int?】的精度來進?的；為了獲得這個精度，表達式中的【?字符char 和 短整型short?】操作數在使用之前被轉換為【普通整型 int】，這種轉換稱為整型提升，如下：

char a,b,c;
...
a = b + c;

????????b和c的值被提升為普通整型，然后再執?加法運算

????????加法運算完成之后，結果將被截斷，然后再存儲于a中（32個比特位的整型硬是要塞進char里面，就要發生截斷，截出后面8個bit位）

2、如何整型提升

????????①有符號整數提升是按照變量的數據類型的【符號位】來提升的

????????②無符號整數提升，高位補0

? ? ? ? 如下：

負數的整形提升（有符號整型）：
char c1 = -1;
變量c1的?進制位(補碼)中只有8個?特位：
1111111
因為 char 為有符號的 char
所以整形提升的時候，?位補充符號位，即為1
提升之后的結果是：
11111111111111111111111111111111正數的整形提升（無符號整型）：
char c2 = 1;
變量c2的?進制位(補碼)中只有8個?特位：
00000001
因為 char 為有符號的 char
所以整形提升的時候，?位補充符號位，即為0
提升之后的結果是：
00000000000000000000000000000001

（二）算術轉換

????????如果某個操作符的各個操作數屬于不同的類型，那么除非其中?個操作數的轉換為另?個操作數的類型，否則操作就無法進行，下面的層次體系稱為尋常算術轉換

long double
double
floatunsigned long int
long intunsigned int
int
從下到上轉換

????????如果某個操作數的類型在上面這個列表中排名靠后，那么首先要轉換為另外?個操作數的類型后執行運算

? ? ? ? 總結：

????????整型提升討論的是：【char 和 short】；
????????算數轉換討論的是：大于或等于【整型 int 】的其他類型

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