c++|超详细的操作符解析 c++|c语言

还记得之前对操作符进行了简单的了解，并且学习了一些常见操作符的用法，如今我们又对操作符这部分的知识进行了更深一步的学习，有了一些新的感悟和体会，这篇文章我希望能把关于操作符的方方面面，包括一些细微之处，都说到位。
话不多说，让我们开始吧！
一.操作符分类

操作符有哪些？可以分为几类：
算术操作符
移位操作符
位操作符
赋值操作符
单目操作符
关系操作符
逻辑操作符
条件操作符
逗号表达式
下标引用、函数调用和结构成员

接下来我们对这些操作符一一进行阐述！
二.算术操作符

+-*/%

关于算数操作符，比较简单，这里说一些需要注意的：
1.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。
2. 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。
3. % 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。
三.移位操作符

<<左移操作符
>>右移操作符

这是我们今天要重点介绍的操作符之一
注：他们的操作数必须是整数。
1.有关进制和原码、反码、补码

int a = 5; int b = a << 2;

这里的 a<<2 是把a向左移动2位，实质是：把a在内存中存储的二进制位向左移动两位
这里补充一下进制的知识：

二进制：逢二进一

基数为2，数值部分用两个不同的数字0、1来表示。

十进制：逢十进一

基数为10，数值部分用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9来表示.

十六进制：逢十六进一

基数是16，有十六种数字符号，除了在十进制中的0至9外，还另外用6个英文字母A、B、C、D、E、F来表示十进制数的10至15。

下面用一张图来帮助我们理解进制

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下面我们还需要了解一下原码、反码、补码的知识：
整数有3种二进制表示形式：

原码
反码
补码

(1).原码
原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制

[+1]原码 = 0000 0001
[-1] 原码 = 1000 0001

(2).反码

反码的表示方法是:
正数的反码是其本身
负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反.

[+1]=[00000001]原码=[00000001]反码
[- 1]=[10000001]原码=[111111110]反码

(3).补码
补码的表示方法是:
正数的补码就是其本身
负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)

[+1]=[00000001]原=[00000001]反码=[00000001]补码
[-1]=[10000001]原=[11111110] 反码=[11111111]补码

经过上面的叙述，我们很容易发现;

正整数：原码、补码、反码相同
负整数：原码、补码、反码不同，需要计算

这里我们再举个例子看看：

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而整数在内存中存储的是补码！！！

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如图，-1的在内存中存储的是补码
而VS编译器是16进制展示
所以显示的内存是 f ff ff ff f
我们知道16进制的 f 就是10进制的15，所以这里对应的就是-1的补码

2.移位操作符
首先需要说明的是：
移位操作符操作的是补码
而打印或使用的时候，用的是补码
所以使用移位操作符会某个数的二进制的补码改变后，我们如果需要打印或使用这个数的二进制是，要先通过改变后的补码反推出改变后的原码
铺垫做的差不多了，下面正式介绍移位操作符 !
(1).左移操作符
移位规则：左边抛弃、右边补0

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如图，通过左移操作符把num向左移了一位，正数10的二进制的补码左边抛弃、右边补0
变成了 00000000000000000000000000010100
计算结果就为 1*2^4+1*2^2=20 了
如果要打印

int num2=num<<1; printf("%d",num2);

这里的打印用的是num2的原码的值
需要注意的是：
这时num的值还是10，没有改变，只是我们计算了一下 num<<1 的结果而已
(2).右移操作符
移位规则：
首先右移运算分两种：

算术移位：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃
逻辑移位：左边用0填充，右边丢弃

到底是哪种取决于编译器，我们常见的编译器下都是算数右移
如果是正数，这两种结果一样
我们通过一张图来展示一下右移操作符的作用效果

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我们用一个负数 -5 来看一下

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经过算术操作符，结果是 -3
经过逻辑操作符，结果是3
警告? ：
对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的行为。
如

int b = a >> -2;

这是不行的！
四.位操作符位操作符有：

&//按位与
|//按位或
^//按位异或

注：他们的操作数必须是整数。
这里的”位“指的都是二进制位
& 按位与（对应的二进制位有0则为0，全1才为1）
|按位或（有1为1，全0为0）
^按位异或（相同为0，相异为1）
(1).&按位与
我们举个例子

int a = 3 ; int b = -5 ; int c = a & b ;

我们用一张图表示运算的过程：

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(2). |按位或

int a = 3 ; int b = -5 ; int c = a | b ;

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结果是 -5
(3). ^按位异或

int a = 3 ; int b = -5 ; int c = a ^ b ;

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【c++|超详细的操作符解析】结果是 -8

下面我们看曾经一道变态的面试题
不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换。
首先我们应该明确：

a ^ a = 0
a ^ 0 = a

上代码！

#include int main() { int a = 10; int b = 20; a = a^b; b = a^b; a = a^b; printf("a = %d b = %d\n", a, b); return 0; }

一个练习：
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。

//方法1 #include int main() { int num= 10; int count=0; //计数 while(num) { if(num%2 == 1) count++; num = num/2; } printf("二进制中1的个数 = %d\n", count); return 0; } //思考这样的实现方式有没有问题？ //方法2： #include int main() { int num = -1; int i = 0; int count = 0; //计数 for(i=0; i<32; i++) { if( num & (1 << i) ) count++; } printf("二进制中1的个数 = %d\n",count); return 0; } //思考还能不能更加优化，这里必须循环32次的。 //方法3： #include int main() { int num = -1; int i = 0; int count = 0; //计数 while(num) { count++; num = num&(num-1); } printf("二进制中1的个数 = %d\n",count); return 0; } //这种方式是不是很好？达到了优化的效果，但是难以想到。

五.赋值操作符赋值操作符是一个很棒的操作符，他可以让你得到一个你之前不满意的值。也就是你可以给自己重新赋值。