計算機的基本能力就是計算，所以一門程式設計語言的計算能力是非常重要的。C語言之所以無所不能，是因為它不僅有豐富的資料型別，還有強大的計算能力。C語言一共有34種運算子，包括了常見的加減乘除運算。這講就對C語言中的運算子做一個詳細介紹。

一：算術運算子

算術運算子非常地簡單，就是小學數學裡面的一些加減乘除操作。不過呢，還是有一些語法細節需要注意的。

1.加法運算子 + 

1 int a = 10;
2 
3 int b = a + 5;

在第3行利用加法運算子 + 進行了加法運算，再將和賦值給了變數b，最終變數b的值是15

 

2.減法運算子 或 負值運算子 - 

1 int b = 10 - 5;
2 
3 int a = -10;

1> 在第1行利用減法運算子 - 進行了減法運算，再將差賦值給了變數b，最終變數b的值是5

2> 在第3行中，這個 - 並不是什麼減法運算子，而算是一個負值運算子，-10代表的是負十

 

3.乘法運算子 * 

1 int b = 10 * 5;

注意：乘法運算子並不是x或者X，而是星號*。變數b最終的值是50。

 

4.除法運算子 / 

1 double a = 10.0 / 4;
2 double b = 10 / 4;
3  
4 printf("a=%f, b=%f \n", a, b);

注意：除法運算子並不是÷，而是一個正斜槓 /

1> 第1行中的10.0是浮點型，4是整型，因此會將4自動型別提升為浮點型後再進行運算，最後變數b的值是2.5

2> 第2行中的10和4都是整型，計算機中的運算有個原則：相同資料型別的值才能進行運算，而且運算結果依然是同一種資料型別。因此，整數除於整數，求出來的結果依然是整數，會損失小數部分。最後變數b的值是2。檢視輸出結果：

3> 如果想讓 整數除於整數 不損失精度的話，可以將某個整數強制轉換為浮點型資料

1 double a = (double)10 / 4;
2 
3 double b = 10 / (double)4;
4 
5 double c = (double)10 / (double)4;
6 
7 double d = (double) (10 / 4);

• 10和4之間只要有1個強轉為浮點型資料即可，另外1個整數會自動型別提升為浮點型資料。因此，變數a、b、c的值都是2.5。
• 變數d的情況就不一樣了，第7行程式碼的意思是先計算(10/4)的值，再將(10/4)的值強轉為浮點型資料。(10/4)的值是2，將2強轉為浮點型資料，那不也就是2麼？所以，變數d的值是2

 

5.模運算子 或稱 取餘運算子 % 

注意：這個%並不是除號÷，它是一個取餘運算子，或者叫做模運算子。取餘的意思是，取得兩個整數相除之後的餘數。比如，5除於2的餘數是1，5除於3的餘數是2。因此使用這個%有個原則：%兩側必須都為整數。下面的寫法是錯誤的：

1 int a = 5.0 % 2;

編譯器會直接報錯，因為5.0並非整數。

1> 正數取餘

1 int a = 5 % 2;
2 int b = 2 % 5;

簡單計算可得：變數a的值為1，變數b的值為2

 2> 負數取餘

1 int a = -5 % 2;
2 int b = 5 % -2;
3 int c = -5 % -2; 

利用%求出來的餘數是正數還是負數，由%左邊的被除數決定，被除數是正數，餘數就是正數，反之則反。因此變數a、b、c的值分別是-1、1、-1

 

6.運算順序

1> 算術表示式

用算術運算子將資料連線起來的式子，稱為“算術表示式”。比如a + b、10 * 5等。如果表示式比較複雜的話，那麼就要注意一下它的運算順序。表示式的運算順序是按照運算子的結合方向和優先順序進行的。

2> 結合方向

算術運算子的結合方向是從左到右。例如表示式2+3+4，先計算2+3。

3> 優先順序

優先順序越高，就越先進行運算，當優先順序相同時，參照結合方向。下面是算術運算子的優先順序排序：

負值運算子（-） > 乘（*）、除（/）、模（%）運算子 > 加（+）、減（-）運算子

例如表示式4+5*8/-2的計算順序為：-、*、/、+，最後的結果是-16

4> 小括號

如果需要先計算優先順序低的可以使用小括號()括住，小括號的優先順序是最高的！

• 例如4+5*8-2預設的計算順序是：*、+、-
• 如果想先執行加法運算，就可以這樣寫：(4+5)*8-2，最後的結果都是不一樣的

 

二、賦值運算子

賦值運算子又分兩種：簡單賦值運算子 和 複合賦值運算子。

1.簡單賦值運算子 =

1> 簡單用法

其實這個等號 = 從講變數開始就見過它了，它的作用是將右邊的值賦值給左邊。

1 int a = 10 + 5;

賦值運算子的結合方向是：從右到左，而且優先順序比算術運算子低。因此先進行等號=右邊的加法運算，運算完畢後再將結果賦值給等號右邊的變數。最後變數a的值是15。

 

2> 連續賦值

1 int a, b;
2 
3 a = b = 10;

• 在第1行分別定義了int型別的變數a、b
• 第3行程式碼的意思：將10賦值給變數b，再把變數b的值賦值給a。所以最後變數a、b的值都是10

 

3> 使用注意

等號=左邊只能是變數，不能是常量！常量都是不可變的，怎麼可以再次賦值呢？下面的寫法是錯誤的：

1 10 = 10 + 5;

 

2.複合賦值運算子

• +=  加賦值運算子。如a += 3+2，等價於 a = a +（3+2）

• -=  減賦值運算子。如a -= 3+2，等價於 a = a -（3+2）

• *=  乘賦值運算子。如a *= 3+2，等價於 a = a *（3+2）

• /=  除賦值運算子。如a /= 3+2，等價於 a = a /（3+2）

• %=  取餘賦值運算子。如a %= 3+2，等價於 a = a %（3+2）

 

三、自增運算子和自減運算子

1.簡介

• ++  自增運算子。如a++，++a，都等價於a = a+1

• --  自減運算子。如a--，--a，都等價於a = a-1

注意：你寫個5++是錯誤的，因為5是常量。

 

2.++a和a++的區別

1> 單獨使用++a和a++時，它們是沒區別的

1 int a = 10;
2 a++;

1 int a = 10;
2 ++a;

上面兩段程式碼的效果都是讓a的值+1，最後a的值都為11

 

2> 下面這種情況，++a和a++就有區別了

1 int a = 10;
2 
3 int b = ++a;

1 int a = 10;
2 
3 int b = a++;

 上面兩段程式碼的執行結果是有區別的。

• 第1段程式碼：++a的意思是先對a執行+1操作，再將a的值賦值給b。因此最後a、b的值都是11
• 第2段程式碼：a++的意思是先將a的值拷貝出來一份，然後對a執行+1操作，於是a變成了11，但是拷貝出來的值還是10，a++運算完畢後，再將拷貝出來的值10賦值給了b，所以最後變數b的值是10，變數a的值是11

--a和a--的區別也是一樣的。

 

3> 再來看一個比較刁鑽的例子

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

很多人一眼看上去，覺得最後a的值應該是11，其實最後a的值是10。前面已經說過a++的作用了，這裡也是一樣的。先將a的值拷貝出來一份，然後對a執行+1操作，於是a變成了11，但是拷貝出來的值還是10，a++運算完畢後，再將拷貝出來的值10賦值給了a，所以最後變數a的值是10

 

四、sizeof

* sizeof可以用來計算一個變數或者一個常量、一種資料型別所佔的記憶體位元組數。

int size = sizeof(10);
printf("10所佔的位元組數：%d", size);

輸出結果：，10是int型別的資料，在64bit編譯器環境下，int型別需要佔用4個位元組

* sizeof一共有3種形式

• sizeof( 變數\常量 )

sizeof(10);

char c = 'a';
sizeof(c);

• sizeof  變數\常量

sizeof 10;

char c = 'a';
sizeof c;

• sizeof( 資料型別 )

sizeof(float);

注意，不可以寫成sizeof float;

 

五、逗號運算子

* 逗號運算子主要用於連線表示式，例如：

1 int a = 9;
2 int b = 10;
3 
4 a = a+1 , b = 3*4;

* 用逗號運算子連線起來的表示式稱為逗號表示式，它的一般形式為：

表示式1, 表示式2, … …, 表示式n

逗號表示式的運算過程是：從左到右的順序，先計算表示式1，接著計算表示式2，...，最後計算表示式n

* 逗號運算子也是一種運算子，因此它也有運算結果。整個逗號表示式的值是最後一個表示式的值

1 int a = 2;
2 int b = 0;
3 int c;
4 
5 c = (++a, a *= 2, b = a * 5);
6 
7 printf("c = %d", c);

 ++a的結果為3，a *= 2的結果為6，b = a * 5的結果為30。因此，輸出結果為：

這裡要注意的是，右邊的表示式是有用括號()包住的，如果不用括號包住，也就是：

1 c = ++a, a *= 2, b = a * 5;
2 printf("c = %d", c);

輸出結果將為：，因為c = ++a也屬於逗號表示式的一部分，跟後面的a *= 2以及b = a * 5是相互獨立的

 

六、關係運算符

1.“真”與“假”

1> 預設情況下，我們在程式中寫的每一句正確程式碼都會被執行。但很多時候，我們想在某個條件成立的情況下才執行某一段程式碼。比如微信的這個介面：

如果使用者點選了註冊按鈕，我們就執行“跳轉到註冊介面”的程式碼；如果使用者點選了登入按鈕，我們就執行“跳轉到登入介面”的程式碼。如果使用者沒做出任何操作，就不執行前面所說的兩段程式碼。像這種情況的話可以使用條件語句來完成，但是我們暫時不學習條件語句，先來看一些更基礎的知識：如何判斷一個條件成不成立。如果這個都不會判斷，還執行什麼程式碼。

2> 在C語言中，條件成立稱為“真”，條件不成立稱為“假”，因此，判斷條件是否成立，就是判斷條件的“真假”。那怎麼判斷真假呢？C語言規定，任何非0值都為“真”，只有0才為“假”。也就是說，108、-18、4.5、-10.5等都是“真”，0則是“假”。

 

2.關係運算符的簡單使用

C語言中還提供了一些關係運算符，可以用來比較兩個數值的大小。

• <   小於。比如a<5

• <=  小於等於。比如a<=5

• >   大於。比如a>5

• >=  大於等於。比如a>=5

• ==  等於。比如a==5

• !=  不等於。比如a!=5

關係運算符的運算結果只有2種：如果條件成立，結果就為1，也就是“真”；如果條件不成立，結果就為0，也就是“假”。

1 int a1 = 5 > 4; // 1
2 
3 int a2 = 5 < 4; // 0

 

3.關係運算符的使用注意

1> 關係運算符中==、!=的優先順序相等，<、<=、>、>=的優先順序相等，且前者的優先順序低於後者

例如2==3>1 ：先算3>1，條件成立，結果為1。再計算2==1，條件不成立，結果為0。因此2==3>1的結果為0。

2> 關係運算符的結合方向為“從左往右”

例如4>3>2 ：先算4>3，條件成立，結果為1。再與2比較，即1>2，條件不成立，結果為0。因此4>3>2的結果為0。

3> 關係運算符的優先順序小於算術運算子

例如3+4>8-2 ：先計算3+4，結果為7。再計算8-2，結果為6。最後計算7>6，條件成立，結果為1。因此3+4>8-2的結果為1。

 

七、邏輯運算子

 有時候，我們需要在多個條件同時成立的時候才能執行某段程式碼，比如：使用者只有同時輸入了QQ和密碼，才能執行登入程式碼，如果只輸入了QQ或者只輸入了密碼，就不能執行登入程式碼。這種情況下，我們就要藉助於C語言提供的邏輯運算子。

C語言提供了3個邏輯運算子：&&（邏輯與）、||（邏輯或）、!（邏輯非）。注意：這些都是英文字元，不要寫成中文字元。跟關係運算符一樣，邏輯運算的結果只有2個：“真”為1，“假”為0

1.&& 邏輯與

1> 使用格式

“條件A && 條件B”

2> 運算結果

只有當條件A和條件B都成立時，結果才為1，也就是“真”；其餘情況的結果都為0，也就是“假”。因此，條件A或條件B只要有一個不成立，結果都為0，也就是“假”

3> 運算過程

• 總是先判斷條件A是否成立
• 如果條件A成立，接著再判斷條件B是否成立：如果條件B成立，“條件A && 條件B”的結果就為1，即“真”，如果條件B不成立，結果就為0，即“假”
• 如果條件A不成立，就不會再去判斷條件B是否成立：因為條件A已經不成立了，不管條件B如何，“條件A && 條件B”的結果肯定是0，也就是“假”

4> 舉例

邏輯與的結合方向是“自左至右”。比如表示式 (a>3) && (a<5)

• 若a的值是4：先判斷a>3，成立；再判斷a<5，也成立。因此結果為1
• 若a的值是2：先判斷a>3，不成立，停止判斷。因此結果為0
• 因此，如果a的值在(3, 5)這個範圍內，結果就為1；否則，結果就為0

5> 注意

• 若想判斷a的值是否在(3, 5)範圍內，千萬不能寫成3<a<5，因為關係運算符的結合方向為“從左往右”。比如a為2，它會先算3<a，也就是3<2，條件不成立，結果為0。再與5比較，即0<5，條件成立，結果為1。因此3<a<5的結果為1，條件成立，也就是說當a的值為2時，a的值是在(3, 5)範圍內的。這明顯是不對的。正確的判斷方法是：(a>3) && (a<5)
• C語言規定：任何非0值都為“真”，只有0才為“假”。因此邏輯與也適用於數值。比如 5 && 4的結果是1，為“真”；-6 && 0的結果是0，為“假”

 

2.||  邏輯或

1> 使用格式

“條件A || 條件B”

2> 運算結果

當條件A或條件B只要有一個成立時（也包括條件A和條件B都成立），結果就為1，也就是“真”；只有當條件A和條件B都不成立時，結果才為0，也就是“假”。

3> 運算過程

• 總是先判斷條件A是否成立
• 如果條件A成立，就不會再去判斷條件B是否成立：因為條件A已經成立了，不管條件B如何，“條件A || 條件B”的結果肯定是1，也就是“真”
• 如果條件A不成立，接著再判斷條件B是否成立：如果條件B成立，“條件A || 條件B”的結果就為1，即“真”，如果條件B不成立，結果就為0，即“假”

4> 舉例

邏輯或的結合方向是“自左至右”。比如表示式 (a<3) || (a>5)

• 若a的值是4：先判斷a<3，不成立；再判斷a>5，也不成立。因此結果為0
• 若a的值是2：先判斷a<3，成立，停止判斷。因此結果為1
• 因此，如果a的值在(-∞, 3)或者(5, +∞)範圍內，結果就為1；否則，結果就為0

 

5> 注意

 C語言規定：任何非0值都為“真”，只有0才為“假”。因此邏輯或也適用於數值。比如 5 || 4的結果是1，為“真”；-6 || 0的結果是1，為“真”；0 || 0的結果是0，為“假”

 

3.!   邏輯非

1> 使用格式

“! 條件A”

2> 運算結果

其實就是對條件A進行取反：若條件A成立，結果就為0，即“假”；若條件A不成立，結果就為1，即“真”。也就是說：真的變假，假的變真。

3> 舉例

邏輯非的結合方向是“自右至左”。比如表示式 ! (a>5)

• 若a的值是6：先判斷a>5，成立，再取反之後的結果為0
• 若a的值是2：先判斷a>3，不成立，再取反之後的結果為1
• 因此，如果a的值大於5，結果就為0；否則，結果就為1

4> 注意

• 可以多次連續使用邏輯非運算子：!(4>2)結果為0，是“假”，!!(4>2)結果為1，是“真”，!!!(4>2)結果為0，是“假”
• C語言規定：任何非0值都為“真”，只有0才為“假”。因此，對非0值進行邏輯非!運算的結果都是0，對0值進行邏輯非!運算的結果為1。!5、!6.7、!-9的結果都為0，!0的結果為1

 

4.優先順序

邏輯運算子的優先順序順序為： 小括號() > 負號 - > ! > 算術運算子 > 關係運算符 > && > ||

• 表示式!(3>5) || (2<4) && (6<1) ：先計算 !(3>5)、(2<4)、(6<1)，結果為1，式子變為1 || 1 && 0，再計算1 && 0，式子變為1 || 0，最後的結果為1
• 表示式3+2<5||6>3 等價於 ((3+2) < 5) || (6>3)，結果為1
• 表示式4>3 && !-5>2 等價於 (4>3) &&  ((!(-5)) > 2) ，結果為0

 

八、三目運算子

1.N目運算子

• 像邏輯非（!）、負號（-）這種只連線一個數據的符號，稱為“單目運算子”，比如!5、-5。
• 像算術運算子、關係運算符、邏輯運算子這種連線二個數據的負號，稱為“雙目運算子”，比如6+7、8*5、5>6、4 && 0、
• 以此類推，連線3個數據的運算子，應該稱為“三目運算子”

 

2.三目運算子

C語言提供了唯一一個三目運算子：條件運算子。

1> 使用格式

表示式A ? 表示式B : 表示式C

2> 運算結果

如果表示式A成立，也就是為“真”，條件運算子的結果就是表示式B的值，否則，就為表示式C的值

3> 結合方向和優先順序

• 優先順序順序為：算術運算子 > 關係運算符 > 條件運算子 > 賦值運算子
• 條件運算子的結合方向是“從右至左”

1 int a = 3>4 ? 4+5 : 5>4 ? 5+6 : 6>7+1;

上面的程式碼等價於

1 int a = (3>4) ? (4+5) : ( (5>4) ? (5+6) : (6>(7+1)) );

簡化一下就是

1 int a = 0 ? 9 : ( 1 ? 11 : 0 );

繼續簡化為

1 int a = 0 ? 9 : 11;

所以a的值是11

 

九、位運算子

所謂位運算就是對每一個二進位制位進行運算。C語言一共提供了6種位運算子，只能對整數進行操作，分別是：&按位與、|按位或、^按位異或、<<左移、>>右移、~取反。

1.& 按位與

1> 使用形式：整數a & 整數b

2> 功能：整數a和b各對應的二進位相與。只有對應的兩個二進位均為1時，結果位才為1，否則為0。參與運算的數以補碼方式出現。

3> 舉例：比如9&5，其實就是1001&101=1，因此9&5=1

4> 規律：

• 相同整數相&的結果是整數本身。比如5&5=5
• 多個整數相&的結果跟順序無關。比如5&6&7=5&7&6

 

2.| 按位或

1> 使用形式：整數a | 整數b

2> 功能：整數a和b各對應的二進位相或。只要對應的二個二進位有一個為1時，結果位就為1，否則為0。參與運算的數以補碼方式出現。

3> 舉例：比如9|5，其實就是1001|101=1101，因此9|5=13

4> 規律：

• 相同整數相|的結果是整數本身。比如5|5=5
• 多個整數相|的結果跟順序無關。比如5|6|7=5|7|6

 

3.^ 按位異或

1> 使用形式：整數a ^ 整數b

2> 功能：整數a和b各對應的二進位相異或。當對應的二進位相異（不相同）時，結果為1，否則為0。參與運算的數以補碼方式出現。

3> 舉例：比如9^5，其實就是1001^101=1100，因此9^5=12

4> 規律：

• 二進位制中，與1相^就會取反，與0相^保持原位
• 相同整數相^的結果是0。比如5^5=0
• 多個整數相^的結果跟順序無關。比如5^6^7=5^7^6
• 因此得出結論：a^b^a = b

 

4.~ 取反

1> ~為單目運算子，具有右結合性，使用形式：~整數a

2> 功能：對整數a的各二進位進行取反（0變1，1變0）

3> 舉例：比如~9，其實就是~(0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001)=(1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110)，因此~9=-10

 

5.<< 左移

1> <<是雙目運算子，使用形式：整數a<<正數n

2> 功能：把整數a的各二進位全部左移n位，高位丟棄，低位補0。左移n位其實就是乘以2的n次方。

3> 舉例：3<<4，3本來是0000 0011，左移4位後變成了0011 0000，因此3<<4 = 48 = 3 * 2⁴

4> 需要注意的是：由於左移是丟棄最高位，0補最低位，所以符號位也會被丟棄，左移出來的結果值可能會改變正負性

 

6.>> 右移

1> >>是雙目運算子，使用形式：整數a>>正數n

2> 功能：把整數a的各二進位全部右移n位，保持符號位不變。右移n位其實就是除以2的n次方。

3> 舉例：32>>3，32本來是0010 0000，右移3位後變成了0000 0100，因此32>>3 = 4 = 32 / 2³