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1.操作符的分類

1. 算術操作符： + 、- 、* 、/ 、%

2. 移位操作符: << ,>>

3. 位操作符: &, |, ^

4. 賦值操作符: = 、+= 、 -= 、 *= 、 /= 、%= 、<<= 、>>= 、&= 、|= 、^=

5. 單目操作符： ！、++、--、&、*、+、-、~ 、sizeof、(類型)

6. 關系操作符: > 、>= 、< 、<= 、 == 、 !=

7. 邏輯操作符： && 、||

8. 條件操作符： ? :

9. 逗號表達式： ,

10. 下標引用： []

11. 函數調用： ()

12. 結構成員訪問： . 、->

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2.?進制和進制轉換

進制轉換的教程網上比比皆是，而且視頻看起來肯定比文字清晰。這里就不過多贅述了。

我們需要掌握一下幾個：

1. 2進制轉10進制
2. 10進制轉2進制
3. 2進制轉8進制和16進制
4. 8進制和16進制轉2進制
5. 8進制轉16進制
6. 16進制轉8進制

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3.原碼、反碼、補碼

整數的2進制表示方法有三種：

1. 原碼

2. 反碼

3. 補碼

有符號整數的三種表示方法均有符號位和數值位兩部分，2進制序列中，最高位的1位是被當做符號位，剩余的都是數值位。

符號位都是用0表示“正”，用1表示“負”。

正整數的原、反、補碼都相同。

原碼：直接將數值按照正負數的形式翻譯成二進制得到的就是原碼。

反碼：正數反碼和原碼一樣。

補碼：正數補碼和原碼一樣。

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二進制得到的就是原碼。（注意符號位）

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。

補碼：反碼+1就得到補碼。

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4.移位操作符

只有整數才能運用移位操作符。

4.1 左移操作符

例1：

#include <stdio.h>
int main()
{int num = 10;int n = num<<1;//10補碼:  00000000 00000000 00000000 00001010//10<<1補碼:0 00000000 00000000 00000000 00010100//這里最前面的0被丟掉了printf("n= %d\n", n);printf("num= %d\n", num);return 0;
}

打印：

n= 20
num= 10

例2：

#include <stdio.h>
int main()
{int num = -1;int n = num<<1;//-1原碼： 10000000 00000000 00000000 00000001//-1反碼： 11111111 11111111 11111111 11111110//-1補碼： 11111111 11111111 11111111 11111111
//-1<<1補碼：0 11111111 11111111 11111111 11111110//這里最前面的0被丟掉了printf("n= %d\n", n);printf("num= %d\n", num);return 0;
}

打印：

n= -2
num= -1

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4.2 右移操作符

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（正數左邊補0，負數左邊補1），右邊丟棄。

   右移是算術右移還是邏輯右移是取決于編譯器的。通常采用的都是算數右移。

例1：

#include <stdio.h>
int main()
{int num = -10;//-10原碼：10000000 00000000 00000000 00001010//-10反碼：11111111 11111111 11111111 11110101//-10補碼：11111111 11111111 11111111 11110110//邏輯右移：01111111 11111111 11111111 11111011 |0(這個0被丟棄了)//算術右移：11111111 11111111 11111111 11111011 |0(這個0被丟棄了)//這里采用算數右移//右移補碼：11111111 11111111 11111111 11111011//右移反碼：10000000 00000000 00000000 00000100//右移原碼：10000000 00000000 00000000 00000101--->-5int n = num>>1;printf("n= %d\n", n);printf("num= %d\n", num);return 0;
}

打印：

n= -5
num= -10

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5.位操作符：&、|、^、~

雙目操作符：

1. &：按位與
2. |：按位或
3. ^：按位異或

單目操作符：

1. ~：按位取反

5.1 &：按位與

有0則0。

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 6;// 6的補碼：00000000 00000000 00000000 00000110int b = -7;//-7的原碼：10000000 00000000 00000000 00000111//-7的反碼：11111111 11111111 11111111 11111000//-7的補碼：11111111 11111111 11111111 11111001int c = a & b;// 6的補碼：00000000 00000000 00000000 00000110//-7的補碼：11111111 11111111 11111111 11111001//a & b補碼：：00000000 00000000 00000000 00000000-->0printf("n= %d\n", c);return 0;
}

打印：

n= 0

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5.2 |：按位或

有1則1。

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 6;// 6的補碼：00000000 00000000 00000000 00000110int b = -7;//-7的原碼：10000000 00000000 00000000 00000111//-7的反碼：11111111 11111111 11111111 11111000//-7的補碼：11111111 11111111 11111111 11111001int c = a | b;// 6的補碼：00000000 00000000 00000000 00000110//-7的補碼：11111111 11111111 11111111 11111001//a | b補碼：11111111 11111111 11111111 11111111//a | b反碼：10000000 00000000 00000000 00000000//a | b原碼：10000000 00000000 00000000 00000001-->-1printf("n= %d\n", c);return 0;
}

打印：

n= -1

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5.3 ^：按位異或

相同為0，不同為1。

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 6;// 6的補碼：00000000 00000000 00000000 00000110int b = -7;//-7的原碼：10000000 00000000 00000000 00000111//-7的反碼：11111111 11111111 11111111 11111000//-7的補碼：11111111 11111111 11111111 11111001int c = a ^ b;// 6的補碼：00000000 00000000 00000000 00000110//-7的補碼：11111111 11111111 11111111 11111001//a ^ b補碼：11111111 11111111 11111111 11111111//a ^ b反碼：10000000 00000000 00000000 00000000//a ^ b原碼：10000000 00000000 00000000 00000001-->-1printf("n= %d\n", c);return 0;
}

打印：

n= -1

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5.4 ~：按位取反

按2進制位取反

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 0;//0的原碼：00000000 00000000 00000000 00000000//~a補碼： 11111111 11111111 11111111 11111111//~a反碼： 10000000 00000000 00000000 00000000 //~a原碼： 10000000 00000000 00000000 00000001-->-1printf("n= %d\n", ~a);return 0;
}

打印：

n= -1

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5.5 例題

例題1

不創建臨時變量（第三個變量），實現兩個整數的交換。

方法1：

int main() {int a = 3;int b = 5;printf("交換前：a=%d b=%d\n", a, b);a = a + b;b = a - b;a = a - b;printf("交換后：a=%d b=%d\n", a, b);return 0;
}

打印：

交換前：a=3 b=5
交換后：a=5 b=3

上面這個方法有點問題，如果a+b的和超過了一個整型數據的存儲大小，那么就計算不了了。

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方法2：

int main() {int a = 3;int b = 5;printf("交換前：a=%d b=%d\n", a, b);a = a ^ b;b = a ^ b;a = a ^ b;printf("交換后：a=%d b=%d\n", a, b);return 0;
}

打印：

交換前：a=3 b=5
交換后：a=5 b=3

為什么呢？

因為異或操作符，相同兩個數異或為0。

3^3=0

a^a=0

0異或任何數都為數的本身 。

0^3=3

0^a=a

異或是支持交換率的。

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例題2

編寫代碼實現：求一個整數存儲在內存中的二進制中1的個數。

int count_bit_onr(unsigned int n) {int count = 0;while (n) {if ((n % 2) == 1) {count++;}n = n / 2;}return count;
}int main() {int num = 0;scanf("%d", &num);int ret = count_bit_onr(num);printf("%d\n", ret);return 0;
}

輸入：

15

打印：

4

也可以這么寫：

int count_bit_onr(int n) {int i = 0;int count = 0;for (i = 0; i < 32; i++) {if ((n >> 1) & 1 == 1) {count++;}}return count;
}int main() {int num = 0;scanf("%d", &num);int ret = count_bit_onr(num);printf("%d\n", ret);return 0;
}

輸入-1會打印32

這個算法的原理：

-1補碼：11111111 11111111 11111111 11111111
1補碼： 00000000 00000000 00000000 00000001
-1&1=  00000000 00000000 00000000 00000001

不論-1的補碼前面多少個1，只要和1按位與后就只看最后一位是不是1。

然后運用移位操作符，將每一位都和1按位與，統計出一共多少個1。

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其實還有更加巧妙地算法：

n=n&(n-1)

例如：n=11

n       = 1011
n-1     = 1010
n&(n-1) = 1010

因為n=n&(n-1)，所以現在新的n是1010

n       = 1010
n-1     = 1001
n&(n-1) = 1000

因為n=n&(n-1)，所以現在新的n是1000

n       = 1000
n-1     = 0111
n&(n-1) = 0000

從這三次變化里面我們可以看到，我們執行了一次n=n&(n-1)，那么n最右面那個1就會消失。把所有的1都去掉后就變成0了。

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例題3

寫一個代碼，判斷n是否為2的次方數。

首先我們先看看2的次方數：

000010
000100
001000
010000
100000

可以看出2的次方數里面只有1個1。

if (n & (n - 1) == 0) {printf("yes")
}

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例題4

編寫代碼，將13二進制序列的第五位修改為1，然后改回0。

第5位改成1，第5位就和1或|，其他位都是0。

第5位改為0，第5位就和0與&，其他位都是1。

int main() {int a = 13;//13原碼：00000000 00000000 00000000 00001101//13補碼：00000000 00000000 00000000 00001101//16補碼：00000000 00000000 00000000 00010000//16|13：00000000 00000000 00000000 00011101-->29int n = 5;a = a | (1 << (n - 1));printf("%d\n", a);a &= ~(a << (n - 1));printf("%d\n", a);return 0;
}

打印：

29
13