[C++知识库]C语言学习基础 之 操作符详解(5)

算术操作符

+? ? ? -? ? ? *? ? /? ? %?

• 除了 % 操作符之外，其他的几个操作符可以作用于整数和浮点数。
• 对于 / 操作符如果两个操作数都为整数，执行整数除法。而只要有浮点数执行的就是浮点数除法。
• % 操作符的两个操作数必须为整数。返回的是整除之后的余数。

移位操作符

? 右移操作符

1.算术右移

? ?右边丢弃，左边补 原符号位

2.逻辑右移

?右边丢弃，左边补0

include<stdio.h>

int main()
{

  int a = -1;
  int b = 0;
  b = a >>1;
  printf("%d\n",b);
  return 0;
}

程序运行结果为 -1。

在计算中位运算使用的都是算术运算，移动的是二进制位，对于正整数来说可以讲它写成二进制数，将整个数向右移动一位，再在最左边补一个 0 即可。

在这以移动负为例子。在分析之前我们需要知道一些基础知识。

一个整数在计算内存中存储，存的是这整数的补码。

整数的二进制表示有: 原码，反码，补码。

正整数的原码，反码，补码都是一样的。这也是为什么在上面我们说将一个数化成二进制然后直接进行右移动的原因。

负数的原名，反码，以及补码，以 -1 为例子：

?-1

原码: 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001(最高位是符号位 1 表示 - ，0 表示 +)

反码: 1111 1111?1111? 1111 1111 1111 1111 1110(在原码上，符号位不变，其余位取反)

补码: 1111 1111 1111? 1111 1111 1111 1111 1111(反码+1 得到补码)

将 -1的补码右移动一位，即是将最右边的1去掉，再在最左边补上符号位 1，和原来的数是一样的，所以输出结果还是 -1。

左移操作符

左边丢弃，右边补0

左移操作的规则相比于右移操作的规则来说就相对的简单些了。

位操作符

位操作符有:

&? ? // 按位与

||? ? //按位或

^? ? //按位异或

位操作符的操作数必须是整数。

位操作符即操作二进制位，操作内存中补码的二进制数。

按位与( & ) 和 按位或( | )规则大家已经都比较清楚了。

按位异或( ^ ): 相同为0，相异为1

位操作符使用实例1：

不创建临时变量(第三个变量)的情况下，实现两个数的交换。

#include<stdio.h>

void swap(int* x, int* y)
{
	*x = *x ^ *y;
	*y = *x ^ *y;
	*x = *x ^ *y;
}

int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	swap(&a, &b);
	printf("%d %d\n",a,b);
	return 0;
}

?按照 按位异或的运算规则:

? ? 1.相同为0，相异为1

? ? 2. 按位异或运算是满足交换率(即多个数互相异或是在乎位置的先后顺序的)

1. *x = *x ^ *y

2. *y = *x ^ *y 就变成了 *y = *x ^ *y ^ *y 后面的两个 *y 是相同的,它们异或就变成了 0，即

? ? ?*y = *x ^ 0,? *x^0? 就是 *x ,所以 *y = *x 做到了交换，第三步是同样的原理。

实现这个功能还可以使用加减法

?a =? a + b; (这步之后 a = 8, b = 5)

?b =? a - b;? (这步之后 a = 8, b = 3)

?a?=? a - b;( 最终 a = 5, b = 3)

当a 与 b 的数值比较大，但是还没越过 32 位时，再将它们相加，就很可能会发生进位导致溢出了，而使用异或时，两个数的 32 位二进制两两位之间异或 要么产生 0 ，要么产生 1，不会发生进位，所以不会存在溢出的情况了。

实例2

求一个整数存储内存中的二进制中的1的个数

#include<stdio.h>

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

  printf("%d\n",count)
  return 0;
}

将这个数的 32 个二进位分别都已 1 按位与，如果结果等于1 ，则说明这个位上是 1，否则就是 0了。

单目操作符

只有一个操作数就是单目操作符。

!? 逻辑操作符

-? 负值

& 取地址

* 间接访问操作符(解引用操作符)

sizeof? 操作数的类型长度(以字节为单位)

~ 对一个数的二进制按位取反

-- 前置、后置--

++前置、后置++

(类型) 强制类型转换

int a = 10;

int* p = &a;

*p = 20;

定义了一个变量，取出 a 变量地址符给了指针变量 p,在使用 p 变量的时候用到 *, 最终将a 修改成了20。

?文章是基于比特鹏哥C语言学习视频的学习笔记，仅用于学习。请勿转载，请勿商用??。