第三章　基本運算符和表達式

運算符的種類、優(yōu)先級和結(jié)合性
Ｃ語言中運算符和表達式數(shù)量之多， 在高級語言中是少見的。正是豐富的運算符和表達式使Ｃ語言功能十分完善。 這也是Ｃ語言的主要特點之一。
Ｃ語言的運算符不僅具有不同的優(yōu)先級， 而且還有一個特點，就是它的結(jié)合性。在表達式中， 各運算量參與運算的先后順序不僅要遵守運算符優(yōu)先級別的規(guī)定，還要受運算符結(jié)合性的制約， 以便確定是自左向右進行運算還是自右向左進行運算。 這種結(jié)合性是其它高級語言的運算符所沒有的，因此也增加了Ｃ語言的復雜性。

運算符的種類Ｃ語言的運算符可分為以下幾類：
1.算術(shù)運算符
用于各類數(shù)值運算。包括加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)、求余(或稱模運算，%)、自增(++)、自減(–)共七種。
2.關(guān)系運算符
用于比較運算。包括大于(>)、小于(<)、等于(==)、 大于等于(>=)、小于等于(<=)和不等于(!=)六種。
3.邏輯運算符
用于邏輯運算。包括與(&&)、或(||)、非(!)三種。
4.位操作運算符
參與運算的量，按二進制位進行運算。包括位與(&)、位或(|)、位非(~)、位異或(^)、左移(<<)、右移(>>)六種。
5.賦值運算符
用于賦值運算，分為簡單賦值(=)、復合算術(shù)賦值(+=,-=,*=,/=,%=)和復合位運算賦值(&=,|=,^=,>>=,<<=)三類共十一種。
6.條件運算符
這是一個三目運算符，用于條件求值(?:)。
7.逗號運算符
用于把若干表達式組合成一個表達式(，)。
8.指針運算符
用于取內(nèi)容(*)和取地址(&)二種運算。
9.求字節(jié)數(shù)運算符
用于計算數(shù)據(jù)類型所占的字節(jié)數(shù)(sizeof)。
10.特殊運算符
有括號()，下標[]，成員(→，.)等幾種。

優(yōu)先級和結(jié)合性
Ｃ語言中，運算符的運算優(yōu)先級共分為15級。1級最高，15級最低。在表達式中，優(yōu)先級較高的先于優(yōu)先級較低的進行運算。 而在一個運算量兩側(cè)的運算符優(yōu)先級相同時， 則按運算符的結(jié)合性所規(guī)定的結(jié)合方向處理。 Ｃ語言中各運算符的結(jié)合性分為兩種，即左結(jié)合性(自左至右)和右結(jié)合性(自右至左)。例如算術(shù)運算符的結(jié)合性是自左至右，即先左后右。如有表達式x-y+z則y應先與“-”號結(jié)合， 執(zhí)行x-y運算，然后再執(zhí)行+z的運算。這種自左至右的結(jié)合方向就稱為“左結(jié)合性”。而自右至左的結(jié)合方向稱為“右結(jié)合性”。 最典型的右結(jié)合性運算符是賦值運算符。如x=y=z,由于“=”的右結(jié)合性，應先執(zhí)行y=z再執(zhí)行x=(y=z)運算。 Ｃ語言運算符中有不少為右結(jié)合性，應注意區(qū)別，以避免理解錯誤。

算術(shù)運算符和算術(shù)表達式基本的算術(shù)運算符
1.加法運算符“+”加法運算符為雙目運算符，即應有兩個量參與加法運算。如a+b,4+8等。具有右結(jié)合性。
2.減法運算符“-”減法運算符為雙目運算符。但“-”也可作負值運算符，此時為單目運算，如-x,-5等具有左結(jié)合性。
3.乘法運算符“*”雙目運算，具有左結(jié)合性。
4.除法運算符“/”雙目運算具有左結(jié)合性。參與運算量均為整型時， 結(jié)果也為整型，舍去小數(shù)。如果運算量中有一個是實型，則結(jié)果為雙精度實型。
void main(){
printf(“nn%d,%dn”,20/7,-20/7);
printf(“%f,%fn”,20.0/7,-20.0/7);
}
雙目運算具有左結(jié)合性。參與運算量均為整型時， 結(jié)果也為整型，舍去小數(shù)。如果運算量中有一個是實型，則結(jié)果為雙精度實型。 printf(“nn%d,%dn”,20/7,-20/7);
printf(“%f,%fn”,20.0/7,-20.0/7);
本例中，20/7，-20/7的結(jié)果均為整型，小數(shù)全部舍去。而20.0/7和-20.0/7由于有實數(shù)參與運算，因此結(jié)果也為實型。
5.求余運算符(模運算符)“%”雙目運算，具有左結(jié)合性。要求參與運算的量均為整型。 求余運算的結(jié)果等于兩數(shù)相除后的余數(shù)。
void main(){
printf(“%dn”,100%3);
}
雙目運算，具有左結(jié)合性。求余運算符% 要求參與運算的量均為整型。本例輸出100除以3所得的余數(shù)1。

自增１，自減１運算符
自增1運算符記為“++”，其功能是使變量的值自增1。自減1運算符記為“–”，其功能是使變量值自減1。自增1，自減1運算符均為單目運算，都具有右結(jié)合性?？捎幸韵聨追N形式： ++i i自增1后再參與其它運算。–i i自減1后再參與其它運算。
i++ 　i參與運算后，i的值再自增1。
i– 　i參與運算后，i的值再自減1。
在理解和使用上容易出錯的是i++和i–。 特別是當它們出在較復雜的表達式或語句中時，常常難于弄清，因此應仔細分析。
void main(){
int i=8;
printf(“%dn”,++i);
printf(“%dn”,–i);
printf(“%dn”,i++);
printf(“%dn”,i–);
printf(“%dn”,-i++);
printf(“%dn”,-i–);
} i<–8
i<–i+1
i<–i-1
i<–i+1
i<–i-1
i<–i+1
i<–i-1 int i=8;
printf(“%dn”,++i);
printf(“%dn”,–i);
printf(“%dn”,i++);
printf(“%dn”,i–);
printf(“%dn”,-i++);
printf(“%dn”,-i–);
i的初值為8
第2行i加1后輸出故為9；
第3行減1后輸出故為8；
第4行輸出i為8之后再加1(為9)；
第5行輸出i為9之后再減1(為8) ；
第6行輸出-8之后再加1(為9)；
第7行輸出-9之后再減1(為8)
void main(){
int i=5,j=5,p,q;
p=(i++)+(i++)+(i++);
q=(++j)+(++j)+(++j);
printf(“%d,%d,%d,%d”,p,q,i,j);
}
i<–5,j<–5,p<–0,q<–0
i+i+i—>p,i+1–>i,i+1–>i,i+1–>i
j+1->j,j+1->j,j+1->j,j+j+j->q int i=5,j=5,p,q;
p=(i++)+(i++)+(i++);
q=(++j)+(++j)+(++j);
這個程序中，對P=(i++)+(i++)+(i++)應理解為三個i相加，故P值為15。然后i再自增1三次相當于加3故i的最后值為8。而對于q 的值則不然，q=(++j)+(++j)+(++j)應理解為q先自增1，再參與運算，由于q自增1三次后值為8，三個8相加的和為24，j的最后值仍為8。算術(shù)表達式表達式是由常量、變量、函數(shù)和運算符組合起來的式子。 一個表達式有一個值及其類型， 它們等于計算表達式所得結(jié)果的值和類型。表達式求值按運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性規(guī)定的順序進行。 單個的常量、變量、函數(shù)可以看作是表達式的特例。

算術(shù)表達式
是由算術(shù)運算符和括號連接起來的式子， 以下是算術(shù)表達式的例子：
a+b 　(a*2)／c　(x+r)*8-(a+b)／7　　++i　sin(x)+sin(y) 　(++i)-(j++)+(k–)

賦值運算符和賦值表達式
簡單賦值運算符和表達式，簡單賦值運算符記為“=”。由“= ”連接的式子稱為賦值表達式。其一般形式為： 變量=表達式 例如：
x=a+b
w=sin(a)+sin(b)
y=i+++–j 賦值表達式的功能是計算表達式的值再賦予左邊的變量。賦值運算符具有右結(jié)合性。因此
a=b=c=5
可理解為
a=(b=(c=5))
在其它高級語言中，賦值構(gòu)成了一個語句，稱為賦值語句。 而在C中，把“=”定義為運算符，從而組成賦值表達式。 凡是表達式可以出現(xiàn)的地方均可出現(xiàn)賦值表達式。例如，式子x=(a=5)+(b=8)是合法的。它的意義是把5賦予a，8賦予b，再把a,b相加，和賦予x ，故x應等于13。
在Ｃ語言中也可以組成賦值語句，按照Ｃ語言規(guī)定， 任何表達式在其未尾加上分號就構(gòu)成為語句。因此如x=8;a=b=c=5；都是賦值語句，在前面各例中我們已大量使用過了。
如果賦值運算符兩邊的數(shù)據(jù)類型不相同， 系統(tǒng)將自動進行類型轉(zhuǎn)換，即把賦值號右邊的類型換成左邊的類型。具體規(guī)定如下：
1.實型賦予整型，舍去小數(shù)部分。前面的例2.9已經(jīng)說明了這種情況。
2.整型賦予實型，數(shù)值不變，但將以浮點形式存放， 即增加小數(shù)部分(小數(shù)部分的值為0)。
3.字符型賦予整型，由于字符型為一個字節(jié)， 而整型為二個字節(jié)，故將字符的ASCII碼值放到整型量的低八位中，高八位為0。
4.整型賦予字符型，只把低八位賦予字符量。
void main(){
int a,b=322;
float x,y=8.88;
char c1=’k’,c2;
a=y;
x=b;
a=c1;
c2=b;
printf(“%d,%f,%d,%c”,a,x,a,c2);
}
int a,b=322;
float x,y=8.88;
char c1=’k’,c2;
printf(“%d,%f,%d,%c”,a=y,x=b,a=c1,c2=b);
本例表明了上述賦值運算中類型轉(zhuǎn)換的規(guī)則。a為整型，賦予實型量y值888后只取整數(shù)8。x為實型，賦予整型量b值322， 后增加了小數(shù)部分。字符型量c1賦予a變?yōu)檎停土縝賦予c2 后取其低八位成為字符型(b的低八位為01000010，即十進制66，按ASCII碼對應于字符B)。

復合賦值符及表達式
在賦值符“=”之前加上其它二目運算符可構(gòu)成復合賦值符。如
+=,-=,*=,／=,%=,<<=,>>=,&=,^=,|=。 構(gòu)成復合賦值表達式的一般形式為： 變量 雙目運算符=表達式 它等效于 變量=變量 運算符 表達式 例如： a+=5 等價于a=a+5　　x*=y+7 等價于x=x*(y+7)　　r%=p 等價于r=r%p
復合賦值符這種寫法，對初學者可能不習慣， 但十分有利于編譯處理，能提高編譯效率并產(chǎn)生質(zhì)量較高的目標代碼。逗號運算符和逗號表達式在

逗號運算符
Ｃ語言中逗號“，”也是一種運算符，稱為逗號運算符。 其功能是把兩個表達式連接起來組成一個表達式， 稱為逗號表達式。
其一般形式為： 表達式1，表達式2 其求值過程是分別求兩個表達式的值，并以表達式2的值作為整個逗號表達式的值。
void main(){
int a=2,b=4,c=6,x,y;
y=(x=a+b),(b+c);
printf(“y=%d,x=%d”,y,x);
}
a<–2,b<–4,c<–6,x<–0,y<–0
x<–a+b,y<—b+c
本例中，y等于整個逗號表達式的值，也就是表達式2的值，x是第一個表達式的值。對于逗號表達式還要說明兩點：
1.逗號表達式一般形式中的表達式1和表達式2 也可以又是逗號表達式。例如： 表達式1，(表達式2，表達式3) 形成了嵌套情形。因此可以把逗號表達式擴展為以下形式： 表達式1，表達式2，…表達式n 整個逗號表達式的值等于表達式n的值。
2.程序中使用逗號表達式，通常是要分別求逗號表達式內(nèi)各表達式的值，并不一定要求整個逗號表達式的值。
3.并不是在所有出現(xiàn)逗號的地方都組成逗號表達式，如在變量說明中，函數(shù)參數(shù)表中逗號只是用作各變量之間的間隔符。
[Practice] //arithmeticint a,b,c;
float d;
a=11;
b=235;
c=a+b-a*b;
d=(float)c/(float)a;
a=c/a;’Vtable
a,2,0
b,2,0
c,2,0
d,4,0.0
of Vtable
‘Vupdate
1,0;2,0;3,0
4,0.0
1,11
2,235
3,-2339
4,-212.636368
1,-212
of Vupdate
of Practice
[Practice] //1int a,b,c1,c2;
a=25;
b=3243;
c1=b/a;
c2=b%a;’Vtable
a,2,0
b,2,0
c1,2,0
c2,2,0
of Vtable
‘Vupdate
1,0;2,0;3,0;4,0
1,25
2,3243
3,129
4,18
of Vupdate
of Practice
[Practice] //1int a,b,c;
a=25;
b=40;
c=a+b,c+35;’Vtable
a,2,0
b,2,0
c,2,0
of Vtable
‘Vupdate
1,0;2,0;3,0
1,25
2,40
3,65
of Vupdate
of Practice

小結(jié)

1.Ｃ的數(shù)據(jù)類型
基本類型，構(gòu)造類型，指針類型，空類型
2.基本類型的分類及特點
類型說明符 　　　　　字節(jié) 　　　　　　數(shù)值范圍
字符型char 　　　　 　 1 　　　　　　　C字符集
基本整型int 　　　　　 2 　　　　　　　-32768～32767
短整型short int 　　　 2 　 　　　　 　-32768～32767
長整型 long int 　　　 4　　　　　　-214783648～214783647
無符號型 unsigned 　　 2　　　　　　　　0～65535
無符號長整型 unsigned long 4 　　　　　0～4294967295
單精度實型 float 　　　4　　　　　　　3/4E-38～3/4E+38
雙精度實型 double　　　8　　　　　　　1/7E-308～1/7E+308
3.常量后綴
L或l 長整型
U或u 無符號數(shù)
F或f 浮點數(shù)
4.常量類型
整數(shù)，長整數(shù)，無符號數(shù)，浮點數(shù)，字符，字符串，符號常數(shù)，轉(zhuǎn)義字符。
5.數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換
·自動轉(zhuǎn)換
在不同類型數(shù)據(jù)的混合運算中，由系統(tǒng)自動實現(xiàn)轉(zhuǎn)換， 由少字節(jié)類型向多字節(jié)類型轉(zhuǎn)換。 不同類型的量相互賦值時也由系統(tǒng)自動進行轉(zhuǎn)換，把賦值號右邊的類型轉(zhuǎn)換為左邊的類型。
·強制轉(zhuǎn)換
由強制轉(zhuǎn)換運算符完成轉(zhuǎn)換。
6.運算符優(yōu)先級和結(jié)合性
一般而言，單目運算符優(yōu)先級較高，賦值運算符優(yōu)先級低。 算術(shù)運算符優(yōu)先級較高，關(guān)系和邏輯運算符優(yōu)先級較低。 多數(shù)運算符具有左結(jié)合性，單目運算符、三目運算符、 賦值
7.表達式
表達式是由運算符連接常量、變量、函數(shù)所組成的式子。 每個表達式都有一個值和類型。 表達式求值按運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性所規(guī)定的順序進行。