C语言学习笔记Day9

一、 *** 作符详解

1. *** 作符分类：

 - 算术 *** 作符 
 - 移位 *** 作符 
 - 位 *** 作符 
 - 赋值 *** 作符 
 - 单目 *** 作符 
 - 关系 *** 作符 
 - 逻辑 *** 作符 
 - 条件 *** 作符 
 - 逗号表达式 
 - 下标引用、函数调用和结构成员

2. 算术 *** 作符

+    -   *   /   % 

• 除了 % *** 作符之外，其他的几个 *** 作符可以作用于整数和浮点数。
  

  
  

• 对于 / *** 作符如果两个 *** 作数都为整数，执行整数除法。
  

  
  

  而只要有浮点数执行的就是浮点数除法。
  

  
  

• *** 作符的两个 *** 作数必须为整数。
  

  
  

  返回的是整除之后的余数。
  

  
  

3. 移位 *** 作符

<<  左移操作符
>>  右移 *** 作符

PS： - 移位 *** 作符的 *** 作数只能是整数。


	 - 对于移位运算符，不要移动负数位，这是标准未定义的。

• 左移 *** 作符移位规则：
  左边丢弃、右边补0

• 右移 *** 作符移位规则：
  逻辑移位：右边丢弃，左边补0
  算术移位：右边丢弃，左边补原该值的符号位
  PS：通常采用算术右移

  正整数的二进制表示形式：
  原码、反码和补码都相同
  负整数的二进制表示形式：
  1.原码：直接根据数值写出二进制序列
  2.反码：原码的符号位不变，其他位按位取反
  3.补码：反码+1

  PS：负数放在内存中，存放的是二进制的补码

4. 位 *** 作符

&    按位与 
|    按位或     
^    按位异或

PS：他们的 *** 作数必须是整数。

 对应位进行 *** 作。

例：不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换

#include 
int main()
{
	 int a = 1;
	 int b = 2;
	 a = a^b;
	 b = a^b;
	 a = a^b;
	 printf("a = %d b = %d\n", a, b);
	 return 0; 
 }

说明：	
	任何两个相同的数字异或一定为0；
	0和任何一个数字异或，都为它本身；

5. 赋值 *** 作符

复合赋值符：+=   -=   *=   /=   %=   >>=   <<=   &=   |=   ^=

6. 单目 *** 作符

定义：只有一个 *** 作数

!             逻辑反 *** 作
-             负值
+             正值
&             取地址
sizeof         *** 作数的类型长度(以字节为单位)
~             对一个数的二进制按位取反
--            前置、后置--
++            前置(先++，再使用)、后置++(先使用，再++)
*             间接访问 *** 作符(解引用 *** 作符)
(类型)        强制类型转换

PS:sizeof的括号中的表达式不参与运算

7. 关系 *** 作符

>
>=
<
<=
!=       用于测试“不相等”
==       用于测试“相等”

PS：= 为赋值，== 为判断	
	比较两个字符串是否相等，不能使用==

8. 逻辑 *** 作符

&&     逻辑与
||     逻辑或

区分逻辑与和按位与：
	1&2----->0 
	1&&2---->1
区分逻辑或和按位或：
	1|2----->3 
	1||2---->1

程序输出的结果是什么？

int main()
{
    int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;
    i = a++ && ++b && d++;
    printf("a = %d\nb = %d\nc = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
    return 0; }

结果：

程序输出的结果是什么？

int main()
{
    int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;
    i = a++||++b||d++;
    printf("a = %d\nb = %d\nc = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
    return 0; }

结果：
9. 条件 *** 作符

exp1 ? exp2 : exp3

exp1的判断条件如果为真，将赋值exp2的结果；如果为假，将赋值exp3的结果。

 

10. 逗号表达式

exp1, exp2, exp3, …expN

实质：用逗号隔开的多个表达式。


执行：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。

11. 下标引用、函数调用和结构成员

1. [ ] 下标引用 *** 作符
 *** 作数：一个数组名 + 一个索引值

2. ( ) 函数调用 *** 作符
接受一个或者多个 *** 作数：第一个 *** 作数是函数名，剩余的 *** 作数就是传递给函数的参数。

 

3. 访问一个结构的成员 
.  结构体.成员名
-> 结构体指针->成员名

二、表达式求值

• 表达式求值的顺序一部分是由 *** 作符的优先级和结合性决定。
  

  
  

• 有些表达式的 *** 作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型。
  

  
  

1.隐式类型转换

• C的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 *** 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。
  

  
  

   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 *** 作数的字节长度一般就是int的字节长度，同时也是CPU的通用寄存器的长度。
  
  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 *** 作数的标准长度。
  
  
    - 通用CPU（general-purpose CPU）是难以直接实现两个8bit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，表达式中各种长度可能小于int长度的整型值，都必须先转换为int或unsigned int，然后才能送入CPU去执行运算。
  
  
  

例：

int main()
{
	char a = 3;
	char b = 127;
	char c = a + b;

	printf("%d\n", c);

	return 0;
}

结果：

说明：
	a和b都是char类型，都没有达到int的大小。

此时，就会发生整型提升(整型提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的)。


	a:       00000000000000000000000000000011
	在char中:00000011
	整型提升:00000000000000000000000000000011
	b:       00000000000000000000000001111111
	在char中:01111111
	整型提升:00000000000000000000000001111111
	c：      00000000000000000000000010000010
	在char中:10000010
	整型提升:11111111111111111111111110000010

	打印时，应求补码的原码，即:10000000000000000000000001111110

（1） 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 

（2）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

（3）无符号整形提升，高位补0

例：

int main()
{
	 char a = 0xb6;
	 short b = 0xb600;
	 int c = 0xb6000000;
	 
	 if(a==0xb6)
	 printf("a");
	 
	 if(b==0xb600)
	 printf("b");
	 
	 if(c==0xb6000000)
	 printf("c");
 
 return 0; 
 }

结果：

说明：例中的a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升。

a,b整形提升之后,变成了负数,所以表达式a==0xb6,b==0xb600的结果是假,但是c不发生整形提升,则表达式c==0xb6000000的结果是真。

例：

int main()
{
	 char c = 1;
	 printf("%u\n", sizeof(c));
	 printf("%u\n", sizeof(+c));
	 printf("%u\n", sizeof(-c));
 return 0; 
 }

结果：

说明：
 - sizeof()中的表达式不参与运算，但是显示的是，如果参与运算后，产生结果的类型是什么。


 - c只要参与表达式运算,就会发生整形提升。

表达式 +c ,就会发生提升,所以 sizeof(+c) 是4个字节。

表达式 -c 也会发生整形提升,所以 sizeof(-c) 是4个字节。

但是 sizeof(c) ,就是1个字节。

2.算术转换

如果某个 *** 作符的各个 *** 作数属于不同的类型，那么除非其中一个 *** 作数的转换为另一个 *** 作数的类型，否则 *** 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
说明：如果某个 *** 作数的类型在上面这个列表中排名较低，那么首先要转换为另外一个 *** 作数的类型后执行运算。

3. *** 作符的属性

复杂表达式的求值有三个影响的因素：
	1.  *** 作符的优先级；
	2.  *** 作符的结合性；
	3. 是否控制求值顺序。



说明：
	- 两个相邻的 *** 作符先执行哪个，取决于他们的优先级。

如果两者的优先级相同，取决于他们的结合性。


	- 写出的表达式如果不能通过 *** 作符的属性确定唯一的计算路径，那这个表达式就是存在问题的。

（欢迎大家批评指正，侵权即删！！！）