算术运算符

示例代码：

#include <stdio.h>
int main() {
    // 2数相除，要想得到小数的结果，分子分母必须有一个数是小数
    double c = 5/2; // 5, 2个都是整数，只会取整
    printf("c1 = %lf\n", c);
    c = 5.0/2; 
    printf("c2 = %lf\n", c);
    c = 5/2.0; 
    printf("c3 = %lf\n", c);
    int i = 0;
    // 前置++
    // 先加后用
    int b = ++i; 
    printf("前置：b = %d, i = %d\n", b, i);
    // 后置++
    // 先用后加
    i = 0;
    b = i++;
    printf("后置：b = %d, i = %d\n", b, i);
    return 0;
}

运行结果：

c1 = 2.000000
c2 = 2.500000
c3 = 2.500000
前置：b = 1, i = 1
后置：b = 0, i = 1

赋值运算符

示例代码：

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 10;
    a += 5;
    printf("a = %d\n", a);
    return 0;
}

运行结果：

a = 15

比较运算符

C 语言的比较运算中， “真”用数字“1”来表示， “假”用数字“0”来表示。

示例代码：

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

逻辑运算符

示例代码：

#include <stdio.h>
int main() {
    // &&（与），可以理解为并且
    // 案例：请判断班长和他女朋友是否符合法定结婚年龄
    int boy = 25;
    int girl = 21;
    int result = boy >= 22 && girl >= 20;
    printf("%d\n", result);
    // ||（或），可以理解为或者
    // 案例：班长女朋友玩原神没有原石了，请帮班长判断是否有足够的钱
    double wx_money = 100;
    double alipay_money = 300;
    result = wx_money >= 398 || alipay_money >= 398 || wx_money+alipay_money >= 398;
    printf("%d\n", result);
    // !（非），可以理解为不是
    printf("%d\n", !0);
    printf("%d\n", !!1);
    // 短路规则
    // && 左边为假，右边不执行
    0 && printf("我是右边\n");
    // || 左边为真，右边不执行
    1 || printf("我是右边\n");
    return 0;
}

位运算符

常见的位运算符号有&、|、^、~、>>、<<，分别代表着如下含义：

ps：取反、左右位移运算需要在补码的基础上运算。

& -（与运算）

按位与（&）运算：位与位进行比较，如果都为1，则为1，否则为0；

/**
     * 按位与（&）运算：位与位进行比较，如果都为1，则为1，否则为0；
     * 示例：
     *          40    &     15    =     8
     *      0010 1000 
     *    & 0000 1111 
     * -------------------
     *      0000 1000
     */
printf("40 & 15 = %d\n", 40 & 15);

| -（或运算）

按位或（|）运算：位与位进行比较，如果都为0，则为0，否则为1；

/**
     * 按位或（|）运算：位与位进行比较，如果都为0，则为0，否则为1；
     * 示例：
     *          40    |     15    =     47
     *      0010 1000 
     *    | 0000 1111
     * ----------------
     *      0010 1111
     */
printf("40 | 15 = %d\n", 40 | 15);

^ -（异或运算）

按位异或运算：位与位进行比较，相同为0，不同为1；

/**
     * 按位异或运算：位与位进行比较，相同为0，不同为1；
     * 示例：
     *          40    ^     15    =     39
     *      0010 1000 
     *    ^ 0000 1111 
     * ------------------
     *      0010 0111
     */
printf("40 ^ 15 = %d\n", 40 ^ 15);

~ -（取反运算）

按位取反运算：补码取反，再将取反后的补码转为原码； ps：无符号的数据，取反后最高位为1，也不需要逆运算。

/**
 * 按位取反运算：补码取反，再将取反后的补码转为原码。
 *      1、正数取反：由于正数的原码和补码是相同的，取反的方式简便了些。
 *              补码（原码） -> 取反 -> 补码逆运算 -> 反码逆运算（符号位不变） -> 取反后的原码
 *      2、负数取反：
 *              原码 -> 反码 -> 补码 -> 取反 -> 取反后的补码即原码
 * 示例：
 *            原码（补码）  取反的补码   补码逆运算-1  反码逆运算
 *      ~40 = 0010 1000 -> 1101 0111 -> 1101 0110 -> 1010 1001 = -41
 *
 *            原码（补码）  取反的补码   补码逆运算-1  反码逆运算
 *      ~15 = 0000 1111 -> 1111 0000 -> 1110 1111 -> 1001 0000 = -16
 *
 *                原码         反码          补码          取反
 *      ~-15 = 1000 1111 -> 1111 0000 -> 1111 0001 -> 0000 1110 = 14
 */
printf("~40 = %d\n", ~40);
printf("~15 = %d\n", ~15);
printf("~-15 = %d\n", ~(-15));

<< -（左移运算符）

将数字的二进制补码全部向左移动，空出来的位置补0，超出范围的二进制数丢弃； 有符号的数据左移后最高位如果为1，则需要进行逆运算； 注意事项：

• 无符号的数据，左移后最高位为1，也不需要逆运算；
• -128：1000 0000 特殊情况也不需要逆运算；

/**
     * 示例：
     *      40 << 4 = 0010 1000 << 4 = 1000 0000 = -128 (特殊的不需要逆运算)
     *      41 << 4 = 0010 1001 << 4 = 1001 0000 = 1000 1111 = 1111 0000 = -112
     *       7 6 5 4 3 2 1 0
     *       1 0 0 1 0 0 0 0
     */
    int8_t p = 40;
    p <<= 4;    //  p = p << 4;
    printf("40 << 4 = %d\n", p);

>> -（右移运算符）

将数字的二进制补码全部向右移动，空出来的位置补0，超出范围的二进制数丢弃；

/**
 * 示例：
 *      15 >> 4 = 0000 1111 >> 4 = 0000 0000 = 0
 *
 *      特殊情况，默认情况下计算机采用逻辑右移方式，即左侧空出来的位置补0，但如果是算术右移，那么左侧空出来的位置需要根据符号位的值来补位。
 *
 *      -15 >> 2 = 1000 1111 >> 2 （原码）
 *               = 1111 0000 >> 2 （反码，注意：负数反码符号位不变）
 *               = 1111 0001 >> 2 （补码）
 *               = 1111 1100 （右移后的补码，注意：算术右移左侧空出来的位置需要根据符号位来补位）
 *               = 1111 1011 （右移后的反码，补码转反码只需-1即可）
 *               = 1000 0100 （右移后的原码）
 *               = -4
 */
int8_t q = 15;
q >>= 4;
printf("15 >> 4 = %d\n", q);
int8_t m = -15;
m >>= 2;
printf("-15 >> 2 = %d\n", m);

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
int main() {
    uint8_t a = 3;          // 0000 0011
    uint8_t b = 10;         // 0000 1010
    // 打印显示2个字符，个数不够，左边补0
    printf("%02x\n", a & b); // 0000 0010，16进制为02
    printf("%02x\n", a | b); // 0000 1011，16进制为0b
    printf("%02x\n", a ^ b); // 0000 1001，16进制为09
    uint8_t c = 10;          // 0000 1010
    uint8_t temp = ~c;       // 1111 0101
    printf("%02x\n", temp);   // 1111 0101，16进制为f5
    printf("%02x\n", c << 1); // 0001 0100，16进制为14
    printf("%02x\n", c >> 1); // 0000 0101，16进制为05
    return 0;
}

运行结果：

02
0b
09
f5
14
05

案例需求：

// 将变量a的第2位设置为1，其他位保持不变
uint8_t a = 0b10110011; // 0xb3;
// 将变量b的第2位、第6位设置为1，其他位保持不变
uint8_t b = 0b10110011; // 0xb3;
// 将变量c的第5位设置为0，其他位保持不变
uint8_t c = 0b10110011;  // 0xb3;
// 将变量d的第0~3位设置为0，其他位保持不变
uint8_t d = 0b11111111;  // 0xff;
// 将变量e的第2位取反，其他位保持不变
uint8_t e = 0b10110011;  // 0xb3;
// 将变量f取出8-15位
uint32_t f = 0x12345678;

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
int main() {
    // 将变量a的第2位设置为1，其他位保持不变
    uint8_t a = 0b10110011; // 0xb3;
    a |= (1 << 2);          // 或者 x = x | (1 << 2);
    printf("%02x\n", a);    // b7,  10110111
    // 将变量b的第2位、第6位设置为1，其他位保持不变
    uint8_t b = 0b10110011; // 0xb3;
    b |= (1 << 2 | 1 << 6);
    printf("%02x\n", b);    // f7，11110111
    // 将变量c的第5位设置为0，其他位保持不变
    uint8_t c = 0b10110011;  // 0xb3;
    c &= ~(1 << 5);
    printf("%02x\n", c);    // 93，10010011
    // 将变量d的第0~3位设置为0，其他位保持不变
    uint8_t d = 0b11111111;  // 0xff;
    d &= ~(1 << 0 | 1 << 1 | 1 << 2 | 1 << 3);
    printf("%02x\n", d);    // f0，11110000
    // 将变量e的第2位取反，其他位保持不变
    uint8_t e = 0b10110011;  // 0xb3;
    e ^= (1 << 2);
    printf("%02x\n", e);    // b7,  10110111
    // 将变量f取出8-15位
    uint32_t f = 0x12345678;
    uint32_t temp = (f & 0x0000ff00) >> 8;
    printf("%#x\n", temp);
    return 0;
}

运算符优先级

• 不同的运算符默认具备不同的优先级，符号较多不用记，现用现查就可以。
• 当无法确定谁的优先级高时，加一个小括号就解决了。 | 优先级 | 运算符 | 名称或含义 | 使用形式 | 结合方向 | 说明 | | —- | —- | —- | —- | —- | —- | | 1 | [] | 数组下标 | 数组名[常量表达式] | 左到右 | — | | | () | 圆括号 | (表达式）/函数名(形参表) | | — | | | . | 成员选择（对象） | 对象.成员名 | | — | | | -> | 成员选择（指针） | 对象指针->成员名 | | — | | 2 | - | 负号运算符 | -表达式 | 右到左 | 单目运算符 | | | ~ | 按位取反运算符 | ~表达式 | | | | | ++ | 自增运算符 | ++变量名/变量名++ | | | | | — | 自减运算符 | —变量名/变量名— | | | | | * | 取值运算符 | 指针变量 | | | | | & | 取地址运算符 | &变量名 | | | | | ! | 逻辑非运算符 | !表达式 | | | | | (类型) | 强制类型转换 | (数据类型)表达式 | | — | | | sizeof | 长度运算符 | sizeof(表达式) | | — | | 3 | / | 除 | 表达式/表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | | ** | 乘 | 表达式表达式 | | | | | % | 余数（取模） | 整型表达式%整型表达式 | | | | 4 | + | 加 | 表达式+表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | | - | 减 | 表达式-表达式 | | | | 5 | << | 左移 | 变量<<表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | | >> | 右移 | 变量>>表达式 | | | | 6 | > | 大于 | 表达式>表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | | >= | 大于等于 | 表达式>=表达式 | | | | | < | 小于 | 表达式<表达式 | | | | | <= | 小于等于 | 表达式<=表达式 | | | | 7 | == | 等于 | 表达式==表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | | ！= | 不等于 | 表达式!= 表达式 | | | | 8 | & | 按位与 | 表达式&表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | 9 | ^ | 按位异或 | 表达式^表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | 10 | | | 按位或 | 表达式|表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | 11 | && | 逻辑与 | 表达式&&表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | 12 | || | 逻辑或 | 表达式||表达式 | 左到右 | 双目运算符 | | 13 | ?: | 条件运算符 | 表达式1?
  表达式2: 表达式3 | 右到左 | 三目运算符 | | 14 | = | 赋值运算符 | 变量=表达式 | 右到左 | — | | | /= | 除后赋值 | 变量/=表达式 | | — | | | **= | 乘后赋值 | 变量*=表达式 | | — | | | %= | 取模后赋值 | 变量%=表达式 | | — | | | += | 加后赋值 | 变量+=表达式 | | — | | | -= | 减后赋值 | 变量-=表达式 | | — | | | <<= | 左移后赋值 | 变量<<=表达式 | | — | | | >>= | 右移后赋值 | 变量>>=表达式 | | — | | | &= | 按位与后赋值 | 变量&=表达式 | | — | | | ^= | 按位异或后赋值 | 变量^=表达式 | | — | | | |= | 按位或后赋值 | 变量|=表达式 | | — | | 15 | ，** | 逗号运算符 | 表达式,表达式,… | 左到右 | — |