C++<第三篇>:运算符

根据使用运算符的对象个数,将运算符分为单目运算符、双目运算符、三目运算符。
根据使用运算符的对象之间的关系,C++ 将运算符分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符和逗号运算符。

一、算术运算符

算术运算符包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)四则运算,算术运算符中有单目运算符和双目运算符。

表格如下:

操作符 功能 目数 用法
+ 加法运算符 双目 x + y
- 减法运算符 双目 x - y
* 乘法运算符 双目 x * y
/ 除法运算符 双目 x / y
% 模运算符 双目 x % y
++ 自增加 单目 x++,++x
-- 自减少 单目 x--,--x
加法运算:
------------------------
int x = 1;
int y = 2;

int count = x + y;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;
------------------------
count = 3


减法运算:
------------------------
int x = 1;
int y = 2;

int count = x - y;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;

------------------------
count = -1


乘法运算:
------------------------
int x = 1;
int y = 2;

int count = x * y;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;

------------------------
count = 2


除法运算:
------------------------
int x = 1;
int y = 2;

int count = y / x;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;

------------------------
count = 2


模运算(取余运算):
------------------------
int x = 2;
int y = 7;

int count = y % x;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;

------------------------
count = 1


自增加运算:
------------------------
int x = 2;

int count = x++;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;

------------------------
count = 2

自增加运算:
------------------------
int x = 2;

int count = ++x;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;

------------------------
count = 3


自减少运算:
------------------------
int x = 2;

int count = x--;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;

------------------------
count = 2

自减少运算:
------------------------
int x = 2;

int count = --x;

cout << "输出的结果为:" << count << endl;

------------------------
count = 1

二、关系运算符

关系运算符包括小于(<)、大于(>)、大于或等于(>=)、小于或等于(<=)、等于(==)、不等于(!=)。

表格如下:

操作符 功能 目数 用法
< 小于 双目 x < y
> 大于 双目 x > y
>= 大于或等于 双目 x >= y
<= 小于或等于 双目 x <= y
== 等于 双目 x == y
!= 不等于 双目 x != y

代码演示:

int x = 2;
int y = 5;

bool result1 = x < y;
bool result2 = x > y;
bool result3 = x <= y;
bool result4 = x >= y;
bool result5 = x == y;
bool result6 = x != y;

cout << "输出的结果为:" << result1 << endl;
cout << "输出的结果为:" << result2 << endl;
cout << "输出的结果为:" << result3 << endl;
cout << "输出的结果为:" << result4 << endl;
cout << "输出的结果为:" << result5 << endl;
cout << "输出的结果为:" << result6 << endl;


实际输出结果分别是:1、0、1、0、0、1。

C++ 的 bool 类型输出值为 0 或 1,0表示假(false),1表示真(true)。

三、逻辑运算符

逻辑运算符包括逻辑与(&&)、逻辑或(||)、逻辑非(!)。

表格如下:

操作符 功能 目数 用法
&& 逻辑与 双目 x && y
|| 逻辑或 双目 x || y
! 逻辑非 单目 !x

逻辑运算符的左右两边必须是bool类型或者整型数据。

逻辑与:左右两边,只要有一个为false,那么结果就为false,否则为true;
逻辑或:左右两边,只要有一个为true,就为true;
逻辑非:结果与原有值相反;

x y x && y x || y !x !y
false false false false true true
false true false true true false
true false false true false true
true true true true false false

四、赋值运算符

赋值运算符包括+=、-+、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、|=、^=

表格如下:

操作符 功能 目数 用法
+= 加法赋值 双目 x += y
-= 减法赋值 双目 x -= y
*= 乘法赋值 双目 x *= y
/= 除法赋值 双目 x /= y
%= 模运算赋值 双目 x %= y
<<= 左移赋值 双目 x <<= y
>>= 右移赋值 双目 x >>= y
&= 按位与运算并赋值 双目 x &= y
|= 按位或运算并赋值 双目 x |= y
^= 按位异或运算并赋值 双目 x ^= y

其中,符合赋值运算符相当于简单赋值运算 + 简单运算的组合。

x += y        相当于      x = x + y
x -= y        相当于      x = x - y
x *= y        相当于      x = x * y
x /= y        相当于      x = x / y
x %= y        相当于      x = x % y
x <<= y       相当于      x = x << y
x >>= y       相当于      x = x >> y
x &= y        相当于      x = x & y
x |= y        相当于      x = x |= y
x ^= y        相当于      x = x ^ y

五、位运算符

位运算符包括&、|、^、~。

表格如下:

操作符 功能 目数 用法
& 位逻辑与 双目 x & y
| 位逻辑或 双目 x | y
^ 位逻辑异或 双目 x ^ y
~ 取反运算符 单目 ~x

位逻辑与:两个二进制按位与运算,只有都为1结果才为1;
位逻辑或:两个二进制按位或运算,只要有一个为1,结果就为1;
位逻辑异或:两个二进制按位异或运算,只有两个数不同,结果为1,否则为0;
取反运算符:将0变成1,1变成0;

那么,位运算到底是如何计算的呢?

假设x = 2, y = 5,计算机时8位机;
为了方便计算,将这两个数转成二进制。

就以按位与举例:

  00000010
& 00000101
------------
  00000000

结果为0,按位与只有上下都是1结果才为1,否则为0。

按位取反:

~ 00000010
------------
  11111101

2取反之后的结果为”11111101“,最高位为1,所以为负数,其余7位减1再取反得出最终结果。

  11111101
- 00000001
------------
  11111100

 ~11111100
------------
  10000011

将”10000011“转成十进制是-3。

在计算机中,不存在`原码`和`反码`的,只有`补码`,计算机中的运算需要将`原码`转成`补码`,位运算就是`补码`之间的运算。

如果`原码`是正数,那么`补码`是它本身;
如果`原码`是负数,那么`补码` 是`原码`的`反码`再加1;
计算机中,计算之后的结果是`补码`,如果该`补码`的二进制最左边那一位是1,那么它的`原码`是`补码`减去1,再取反。如果最左边的数是0,那么`原码`是`补码`本身。

六、移位运算符

移位运算符包括<<、>>,这两个都是双目运算符。

(1)左移是将一个二进制操作数按指定的移动位数向左移,左边溢出的位被丢弃,右边的空位用0补充。

比如:5 << 2,将5向左移2位,相当于 5 * 22

5的二进制是:00000101
左移两位就是:00010100

(2)右移是将一个二进制的数按指定的位数向右移动,右边溢出的的位被丢弃,左边高位的空格用0填充。

比如:5 >> 2,将5向右移2位,相当于 5 / 22

5的二进制是:00000101
右移两位就是:00000001

六、条件运算符

条件运算符又称三目运算符,是C++中唯一的三目运算符。

格式是:<表达式1> ?<表达式2> :<表达式3>
如果表达式1为真,那么执行表达式2,如果表达式1为假,那么执行表达式3。
比如:a = 5 > 2 ? 8 : 9
5 > 2为真,那么a=8;

这种写法可以优化if...else代码。

七、运算符的优先级

当一个表达式中存在多个运算符时,这些运算符的优先级决定执行顺序,高优先级的最先被执行。

操作符 名称 优先级
()
[]
->
.
圆括号
下标
取类或结构分量
取类或结构成员
1(最高优先级)
!
~
++
--
-
&
*
(类型)
sizeof
逻辑非
取反
自增加
自减少
取负
取地址
取内容
强制类型转换
长度计算
2
*
/
%


求余
3
+
-

4
<<
>>
左移
右移
5
<
<=
>
>=
小于
小于或等于
大于
大于或等于
6
==
!=
恒等
不等于
7
& 按位与 8
^ 按位异或 9
| 按位或 10
&& 逻辑与 11
|| 逻辑或 12
? : 条件运算 13
=
/=
%=
+=
-=
>>=
<<=
&=
^=
|=
赋值
除法运算并赋值
取余运算并赋值
加法运算并赋值
减法运算并赋值
右移运算并赋值
左移运算并赋值
按位与运算并赋值
按位异或运算并赋值
按位或运算并赋值
14
, 逗号(顺序求值) 15

[本章完...]

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