c_basic_2_operators_expressions

2023-12-27

c_cpp

运算符与表达式

1、常用运算符分类

运算符类型	作用
算术运算符	用于处理四则运算
赋值运算符	用于将表达式的值赋给变量
比较运算符	用于表达式的比较，并返回一个真值或者假值
逻辑运算符	用于根据表达式的值返回真值或者假值
位运算符	用于处理数据的位运算
sizeof运算符	用于求字节数长度

2、算术运算符

运算符	术语
+	正号
-	负号
+	加
-	减
*	乘
\	除（两个整型数据相除，得到的结果是整型 -> 结果向下取整）
%	取模（取余），只能对整型数据操作
++	前自增
–	前自减
++	后自增
–	后自减

除法运算：

int a=10;
int b=3;
printf("%d\n",a/b);		//3		两个整型数据相除，得到的结果是整型 -> 结果向下取整

float c=10.0;
printf("%d\n",c/b);		//1.42857

int d=++a*10			//d=110, a=11
int e=b++*10			//e=30,b=4

前自增：先自增，再进行表达式计算
后自增：先进行表达式计算，再自增
前自减：先自减，再进行表达式计算
后自减：先进行表达式计算，再自减

一般建议使用前自增和前自减，能够更具有可读性；后自增和后自减容易产生二义性**

前置和后置混用，在不同操作系统由于实现不同会有不同的结果。

3、赋值运算符

运算符	术语
=	赋值
+=	加等于
-=	减等于
*=	乘等于
/=	除等于
%=	模等于

4、比较运算符

比较完成后会返回真或假的布尔值

运算符	术语
==	相等于
！=	不等于
<	小于
>	大于
<=	小于等于
>=	大于等于

5、逻辑运算符

运算符	术语
！	非
&&	与
\|\|	或

所有非零的值都是真
！非：非真为假，非假为真
！的优先级高于 &&
单目运算符优先级高于双目运算符，双目运算符优先级高于三目运算符
&& 与：同真为真，其余为假
或：同假为假，其余为真

6、运算符的优先级

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
1	()	圆括号	(表达式)，函数名(形参表)	左到右
1	.	成员对象	对象.成员名	左到右
1	->	成员指针	对象指针->成员名	左到右
2	-	负号运算符	-表达式	右到左	单目运算符
2	~	按位取反运算符	~表达式	右到左	单目运算符
2	++	自增运算符	++变量名，变量名++	右到左	单目运算符
2	–	自减运算符	–变量名，变量名–	右到左	单目运算符
2	*	取值运算符	*指针变量	右到左	单目运算符
2	&	取地址运算符	&变量名	右到左	单目运算符
2	！	逻辑非运算符	！表达式	右到左	单目运算符
2	(类型)	强制类型转换	(数据类型)表达式	右到左
2	sizeof	长度运算符	sizeof(表达式)	右到左
3	/	除	表达式/表达式	左到右	双目运算符
3	*	乘	表达式*表达式	左到右	双目运算符
3	%	取余	整型表达式%整型表达式	左到右	双目运算符
4	+	加	表达式+表达式	左到右	双目运算符
4	-	减	表达式-表达式	左到右	双目运算符
5	«	左移	变量«表达式	左到右	双目运算符
5	»	右移	变量»表达式	左到右	双目运算符
6	>	大于	表达式>表达式	左到右	双目运算符
6	>=	大于等于	表达式>=表达式	左到右	双目运算符
6	<	小于	表达式<表达式	左到右	双目运算符
6	<=	小于等于	表达式<=表达式	左到右	双目运算符
7	==	等于	表达式==表达式	左到右	双目运算符
7	!=	不等于	表达式!=表达式	左到右	双目运算符
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
14	/=	除后赋值	变量/=表达式	右到左
14	*=	乘后赋值	变量*=表达式	右到左
14	%=	取模后赋值	变量%=表达式	右到左
14	+=	加后赋值	变量+=表达式	右到左
14	-=	减后赋值	变量-=表达式	右到左
14	«=	左移后赋值	变量«=表达式	右到左
14	»=	右移后赋值	变量»=表达式	右到左
14	&=	按位与后赋值	变量&=表达式	右到左
14	^=	按位异或后赋值	变量^=表达式	右到左
14	\|=	按位或后赋值	变量\|=表达式	右到左
15	,	逗号运算符	表达式，表达式，……	左到右

int a=10;
int b=20;
int c=(a,b);		//c=20	逗号运算符是最后一个逗号右侧的表达式的值

int d=b=30;			//b=30,c=30

7、类型转换

类型转换有两种方法：

自动转换（隐式转换）：遵循一定的规则，由编译系统自动完成；
强制类型转换：把表达式运算的结果强制转换成所需的数据类型。

7.1、隐式类型转换

类型转换的原则：占用内存字节数少的（值域小）的类型，向占用内存字节数多（值域大）的类型转换，以保证精度不降低。

char, short $\rightarrow$ signed int $\rightarrow$ unsigned int $\rightarrow$ long $\rightarrow$ double

float $\rightarrow$ double

float p=3.14;
int w=2;

//隐式类型转换
double sum=p*w;

7.2、强制类型转换

强制类型转换运算符不会进行四舍五入，直接去尾

float p=3.14;
int w=2;

//强制类型转换
//(数据类型)
int sum=(int)p*w;

int newSum=(int)(p*w);

8、程序流程结构

C语言支持三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构

顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
选择结构：依据是否满足条件，有选择的执行相应的功能
循环结构：依据条件是否满足，重复多次执行某段代码

8.1、选择结构 - if 语句

如果表达式结果为真，执行 {} 对应的代码。

// 形式1
if(表达式)
{}

//形式2
if(表达式)
{}
else
{}

//形式3
if(表达式1)
{}
else if(表达式2)
{}
else
{}


//条件嵌套
if(条件1)
{
    if(条件2)
    {}
    else if(条件2)
    {}
    else
    {}
}
else if(条件2)
{}
else
{}

8.2、选择结构 - switch 语句

switch 的执行效率高于 if-else 语句。

int score;
scanf("%d",&score);

//switch语句
switch (score/10)
{
    case 10:
        printf("优秀\n");
        break;
    case 9:
        printf("优秀\n");
        break;
    case 8:
        printf("良好\n");
        break;
    case 7:
        printf("良好\n");
        break;
    case 6:
        printf("及格\n");
        break;
    default:			//default 可以不要
        printf("不及格\n");
        break;
}

// break 一定要写，否则会将所有的条件都执行一遍

8.3、选择结构 - 条件运算符

三目运算符：

表达式1?表达式2:表达式3

int a=10;
int b=20;

if(a>b)
{
	printf("a>b\n");
}
else
{
    printf("a<=b\n");
}

//三目运算符
a>b?printf("a>b\n"):printf("a<=b\n");
int c;
c=a>b?a:b;

//宏定义表达式
#define MAX(a,b) (a)>(b)?(a):(b)		//计算两数的较大者
int maxValue=MAX(a,b);

9、循环结构

9.1、循环结构-while语句

while(表达式)
{}


int i=1;
while(i<10)
{
    printf("%d\n",i);
    i++;
}

//100以内的偶数
int j=1;
while(j<=100)
{
    if(j%2==0)
    {
        printf("%d\n",j);
    }
    j++;
}

//7的倍数，数字带7,100以内
int k=1;
while(k<=100)
{
    if(k%7==0||k%10==7||k/10==7)
    {
        printf("%d\n",k);
    }
    k++;
}

9.2、循环结构-do - while 语句

do-while 语句与 while 语句的区别：while 语句先判断，再执行；do - while 语句先执行，再判断

数学函数使用

#include<math.h>

int c=pow(a,b);

9.3、循环结构-for 语句

//for 语句
for( ; ;)
{}

for(循环变量初始化表达式;条件判断表达式;改变循环变量)
{}
// 圆括号内的三个语句可以缺省
// 圆括号内的每个语句可以是多个语句使用逗号连接


for(int i=0;i<10;i++)
{
    printf("%d\n",i);
}

//上面的for循环等价于下面的写法
int i=0;
for( ; ; )
{
    if(i>=10)
    {
        break;
    }
    printf("%d\n",i);
    i++;
}

gcc 编译的时候选择 c 的版本

# 使用 -std 参数设置C的版本
gcc -o hello.out hello.c -std=c99

产生随机数
- 导入头文件 time.h stdlib.h
- 添加随机数种子
- 获取随机数

//产生随机数
srand((unsigned int)time(NULL));		//每次获取的随机数都不一样

int value=rand()%10;					//产生0-9的随机数

9.4、嵌套循环

循环语句之间可以相互嵌套。

外层执行一次，内层执行一周。

//sleep函数
#include<windows.h>

//电子时钟
for(int i=0;i<24;i++){
    for(int j=0;j<60;j++){
        for(int k=0;k<60;k++){
            
            //输出之前清屏
            system("cls");
            printf("%02d:%02d:%02d\n",i,j,k);
            //每次打印之后休眠1000毫秒
            Sleep(1000);
        }
    }
}


// 九九乘法口诀
/*
1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
*/

for(int i=1;i<10;i++)
{
    for(int j=1;j<=i;j++)
    {
        printf("%d*%d=%d\t",j,i,i*j);
    }
    printf("\n");
}

10、跳转语句 break、continue、goto

10.1、break 语句

switch 条件语句和循环语句中都可以使用 break 语句：

在 switch 语句中，作用是终止某个 case 并跳出 switch 结构；
在循环语句中，作用是跳出当前循环；
在嵌套循环语句中，退出当前所在层的循环语句，

10.2、continue 语句

在循环语句中，跳过本次循环。

10.3、goto 语句

无条件跳转，尽量少用。

跳转至另一个位置继续执行，跳过一些代码；
程序有多个出口，满足不同的条件，执行不同的出口，可以在不同出口前跳转；
不要在函数之间跳转
跳出死循环

int mian()
{
    printf("Hello World1\n");
    printf("Hello World2\n");
    goto FLAG:
    printf("Hello World3\n");
    printf("Hello World4\n");
    FLAG:
    printf("Hello World5\n");
    printf("Hello World6\n");
    printf("Hello World7\n");
    printf("Hello World8\n");
    
    return 0;
}


//程序有多个出口，可以这样跳转
int mian()
{
    printf("Hello World1\n");
    printf("Hello World2\n");
    goto FLAG:
    printf("Hello World3\n");
    printf("Hello World4\n");
    printf("Hello World7\n");
    printf("Hello World8\n");
    
    return 0;
    
    FLAG:
    printf("Hello World5\n");
    printf("Hello World6\n");
    
    return 1;
}