上一篇文章讲解了关于操作符相关知识,我们接着把剩下的内容介绍完。
五.相关习题
紧接上篇内容,我们来看一道题:不能创建临时变量(第三个变量),实现两个整数的交换。
第一个解法
但是有可能出现问题,如果a和b特别大,a+b超出了整型表示的最大值了,就不能存到a里面去了。
我们来看第二种解法
异或运算也是支持交换律的。
练习1:编写代码实现:求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数。
但是这种代码针对负数是有问题的。比如是负一的时候打印结果是零。
我们可以这样做来解决:任何数字的二进制的最低位给它按位与一个1,就可以得到该数字二进制最低位是什么,然后再通过向右移动位置,可以得到有多少1。
我们再来看一个更加巧妙的方式,我们先画图理解一下。
每次执行这个表达式会让n的二进制序列中最右边的1消失。来看代码:
其他练习:写一个代码,判断n是否是2的次方数。
练习2:二进制位置0或者置1。编写代码将13二进制序列的第5位修改为1,然后再改回来0。
六.单目操作符
单目操作符有这些:!、++、--、&、*、+、-、~、sizeof、(类型)。
单目操作符的特点是只有一个操作数,在单目操作符中只有 & 和* 没有介绍,关于这2个操作符,我会将在指针博客中讲解,对了在这里说一下吧,如果看到的话,关于C语言整个内容作者都已经学完和写完草稿了,并且还有数据结构内容都写了,只不过事情实在太多没来的及整理发到博客上去,作者现阶段正在学习C++初阶阶段,还有学校一堆事情处理,所以更新较慢了些,非常抱歉对那些期待着我博客的读者们,接下来我会尽量更新快些发出来,目前希望自己能做到吧,不要太耽误时间。
七.逗号表达式
1 exp1,exp2,exp3,...expN
逗号表达式,就是用逗号隔开的多个表达式。逗号表达式,从左向右依次执行,整个表达式的结果是最后一个表达式的结果。
我们来看例子
使用逗号表达式也可以用来解决以下场景
八.下标访问[],函数调用()
[ ] 下标引用操作符
操作数:一个数组名 + 一个索引值(下标)
1 int arr[10];
2 arr[9] = 10;
3 [ ]的两个操作数是arr 和 9;
函数调用操作符
接受一个或者多个操作数:第一个操作数是函数名,剩余的操作数就是传递给函数的参数。
九.结构成员访问操作符
结构体
C语言已经提供了内置类型,如:char、short、int、long、float、double等,但是只有这些内置类型还是不够的,假设我想描述学生,描述一本书,这时单一的内置类型是不行的。
描述一个学生需要名字、年龄、学号、身高、体重等;
描述一本书需要作者、出版社、定价等。C语言为了解决这个问题,增加了结构体这种自定义的数据类型,让程序员可以自己创造适合的类型。
记住:结构是一些值的集合,这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量,如:标量、数组、指针,甚至是其他结构体。
结构的声明
struct tag
{member-list;}variable-list;
创建结构体变量
同样我们还有其他的方式创建结构体变量
这是在声明结构体类型的直接创建s5,s6,s7变量。
我们再来看结构体变量的初始化
还有其他方式初始化
我们来看结构体里面嵌套一个结构体怎么来进行初始化。
我们来看怎么样将结构体变量里面的值打印出来看一看。
其中 . 是结构成员访问操作符,使用:结构体变量名.成员名。还有一个知识点是:结构体成员的间接访问,这个是与指针有关的,所以放在指针章节再讲,关于更多的结构体的知识,我已经在自定义类型:结构体博客中讲过了,读者想要了解的话可以看一下。
十.操作符的属性:优先级、结合性
C语言的操作符有2个重要的属性:优先级、结合性,这两个属性决定了表达式求值的计算顺序。
优先级
优先级指的是,如果一个表达式包含多个运算符,哪个运算符应该优先执行。各种运算符的优先级是不一样的。
1 3+4 * 5;
上面示例中,表达式3+45里面既有加法运算符+,又有乘法运算符。由于乘法的优先级高于加法,所以会先计算4*5,而不是先计算3+4。
关于更多C语言运算符优先级可以点击查看这个链接:https://zh.cppreference.com/w/c/language/operator_precedence
结合性
如果两个运算符优先级相同,优先级没办法确定先计算哪个了,这时候就看结合性了,则根据运算符是左结合,还是右结合,决定执行顺序。大部分运算符是左结合(从左到右执行),少数运算符是右结合(从右到左执行),比如赋值运算符(=)。
1 5 * 6 / 2;
上面示例中,*和/的优先级相同,它们都是左结合运算符,所以从左到右执行,先计算5*6,再计算/2.运算符的优先级顺序很多,下面是部分运算符的优先级顺序(按照优先级从高到低排列),建议大概记住这些操作符的优先级就行,其他操作符在使用的时候查看表格就可以了。
圆括号( () )
自增运算符(++),自减运算符(–)
单目运算符(+和﹣)
乘法,除法
加法(+),减法(-)
关系运算符(<、>等)
赋值运算符 (=)
由于圆括号的优先级最高,可以使用它改变其他运算符的优先级。
十一.表达式求值
整型提升
C语言中整型算术运算总是至少以缺省(默认)整型类型的精度来进行的。
为了获得这个精度,表达式中的字符和短整型操作数在使用之前被转换为普通整型,这种转换称为整型提升。
整型提升的意义:
表达式的整型运算要在CPU的相应运算器件内执行,CPU内整型运算器(ALU)的操作数的字节长度一般就是int的字节长度,同时也是CPU的通用寄存器的长度。
因此,即使两个char类型的相加,在CPU执行时实际上也要先转换为CPU内整型操作数的标准长度。
通用CPU(general-purpose CPU)是难以直接实现两个8比特字节直接相加运算(虽然机器指令中可能有这种字节相加指令)。所以,表达式中各种长度可能小于int长度的整型值,都必须先转换为int或unsigned int,然后才能送入CPU去执行运算。
1 //实例1
2 char a,b,c;
3 ...
4 a = b + c;
b和c的值被提升为普通整型,然后再执行加法运算。加法运算完成之后,结果将被截断,然后再存储于a中。
那如何进行整体提升呢?
1 有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的
2 无符号整数提升,高位补0
我们来看实际例子
为什么打印结果是-125呢?我们继续往下看。
我们要知道的是打印出来的都是原码。
十二.算术转换
如果某个操作符的各个操作数属于不同的类型,那么除非其中一个操作数的转换为另一个操作数的类型,否则操作就无法进行。下面的层次体系称为寻常算术转换。
1 long double
2 double
3 float
4 unsigned long int
5 long int
6 unsigned int
7 int
如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名靠后,那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。