程序员之程序设计知识点三
发布时间：2010/6/2 15:21:56 来源：城市学习网 编辑：ziteng
2．关系运算符
用于关系运算的关系运算符有六个：<(小于)、>(大于)、<=(小于等于)、>=(大于等于)、==(等于)和!=(不等)。关系运算是双目运算，它的运算对象可以是基本数据类型的数据，用于比较大小；或是指向同一个数组两元素的指针，用于比较前后关系。在高级语言中，习惯称条件满足为“真”，不满足为“假”。特别在C语言中约定：比较后，条件满足（真）的值为1；比较后，条件不满足（假）的值为儿用关系运算符将两个子表达式连接起来，构成关系比较表达式，求得结果为1（真）或0（假）。
六个关系运算符中，运算符(<、<=、>、>=)的优先级高于运算符(==，!=)。如表达式X>y==Cy)＝＝(C＜d)。
另外，为便于描述两个复杂算式的比较，关系运算符的优先级低于算术运算符的优先级。
设有i=1，j=2，k＝3，则表达式i>j的值为“假”，即表达式的值为0；表达式i＝＝k>j的值为“真”，即表达式的值为1(先计算k>j，其值为1，等于i)；i+j<K的值为“假”，即表达式
的值为0。
关系运算符的结合方向是自左至右。仍设i＝1，j＝2，k＝3，则表达式k>j>i的值为0(先计算k＞j，其值为1，再计算1＞1，结果为0)。
3．逻辑运算符
用于逻辑运算的逻辑运算符有三个：
＆＆（逻辑与）、||（逻辑或）、!（逻辑非）
其中运算符“＆＆”和“||”是双目运算符，要求有两个整型或字符型的运算对象，用于连接多个判定条件，构成更复杂的条件判定；运算符“!”是单目运算符，用于描述对给定条件的否定判定。
逻辑运算产生的结果也只能是1或0。 1表示逻辑运算结果为“真”；用0表示运算结果为“假”。
在判定一个运算对象的值为“真”或“假”时，以运算对象的值不等于零为“真”，运算对象的值等于0为“假”。
逻辑运算符中，按优先级排列为：逻辑非运算符!的优先级高于逻辑与运算符＆＆，逻辑与运算符＆＆的优先级高于逻辑或运算符||。另外，＆＆和||的优先级低于关系运算符的优先级；!的优先级高于算术运算符的优先级。逻辑运算符||和＆＆的结合方向是自左至右，而逻辑运算符!的结合方向是自有至左。
需要特别指出的是，“逻辑与”和“逻辑或”运算符分别有以下性质：
a&&b,仅当a为0时，不管b为何值（实际上不再计算b），结果为0。
a||b,仅当 a为 1时，不管 b为何值（实际上不再计算 b），结果为1。
上述性质就是说，对于表达式a＆＆b,仅当子表达式a为非零时，才计算子表达式b；对于表达式a||b，仅当子表达式a为0时，才计算子表达式b。在具体编写程序时，也应利用以上性质。对于两个条件的逻辑与，如当条件1不成立情况下，条件2的值没有意义或不可计算时，逻辑表达式应写成：
条件l＆＆条件2
避免在条件1不成立情况下，计算条件2。如有条件：y/x>2且 x!＝0，应写成： x!＝0 ＆＆ y/x>2
当X为0时，不会计算y/X。而写成：
y/X>2 ＆＆ X!＝0
是不正确的，因为当 X为0时，不能计算y/X。对于逻辑或也有类似情况。
由于上述性质，在计算连续的逻辑与和逻辑或运算时，实际上不分优先级，而是顺序从左至右计算。在计算逻辑与运算时，若有左运算对象的值为0，则不再继续计算逻辑与运算，并立即以0为逻辑与运算的结果；在计算逻辑或运算时，若有左运算对象的值为1，则不再继续计算逻辑或运算，并立即以1为逻辑或运算的结果。在顺序计算逻辑表达式的过程中，一旦确定了表达式的最终结果，就不再继续计算。 [NextPage] 4．赋值运算符
赋值运算的最简单形式是
变量=表达式
其中“=”是赋值运算符。赋值运算的执行过程是：
（l）先计算赋值运算符右端的表达式；
（2）如表达式的类型与赋值运算符左边的变量类型不同（仅限于基本类型），将表达式值的类型自动转换成变量的类型；
（3）将求得的值赋给变量，即存储到由变量所占的内存中。
简单地说，计算表达式的值，将该值赋给变量。
赋值运算也有结果，经赋值运算后，赋值表达式具有赋值后赋位运算符左边变量同样的类型和值。因赋位运算有值，所以可以进一步参与运算，特别是可以再赋植给其它变量。赋值运算符的结合性是‘边有至左”的，当连续有多个赋值运算时，则从右至左逐个赋值。如有变量定义：
int k； double x；
则赋值表达式：
x＝ k＝ 3．5
是先将实数3．5自动转换成整数3赋给整型变量k，然后又将整数3自动转换成实数3.0赋给实型变量X。所以，k的值是3，X的值是3.0。
在程序中，经常遇到在变量当前值的基础上作某种修正的运算。如
x＝x＋5.0
这类运算的特点是：变量既是运算对象，又是赋值对象。为避免对同一存储对象的地址重复计算，C语言弓队复合赋值运算符。它们是
+=、-=、*=、%=、〈〈=、〉〉= 、＆= 、＾=、|=
通常，记日为某个双目运算符，复合赋值运算
xθ=e
其等效的表达式为
x＝ xθ(e)
注意，当e是一个复杂表达式时，等效表达式的括号是必需的。如
y*＝ a＋b
的等效表达式是y＝ y*（a＋b）
赋值运算符和所有复合赋值运算符的优先级全相同，并且都是“自右至左”结合，它们的优先级高于远号运算符的优先级，低于其它所有运算符的优先级。
5．逗号运算符
逗号运算符“，”用于将若干表达式连接起来顺序地逐个计算。连续返号运算的一般形式为：
表达式1，表达式2，…，表达式n
它的计算顺序是从左到右逐一计算各表达式，并以表达式n的值为连续逗号运算的结果。例如，表达式
x＝（ i＝3， i*2）
使i等于3，X等于6。其实，逗号运算只是把多个表达式串联起来，在许多情况下，使用逗号运算的目的只是想分别计算各个表达式的值，而并非想使用逗号运算中最后那个表达式的值。逗号运算最常用于for结构中，用于给多个变量登初值，或用于对多个变量的值逐一修改等。逗号运算符的优先级最低，其结合性是“自左向右”的。
6．条件运算符
条件运算是一个三目运算，有三个运算对象。条件运算的一般形式为
表达式1？表达式2：表达式3
条件运算的计算规则是：
（1）计算表达式1的值；
（2）如果表达式1的值非0（真），则计算表达式2，并以表达式2的值为条件运算的结果（不再计算表达式3）；
（3）如果表达式1的值为0（假），则计算表达式3，并以表达式3的值为条件运算的结果（不再计算表达式2）。
例如，表达式
X＞y？X：y
如果x＞y条件为真，则条件运算取x值，否则取y值。
条件运算符（？：）的优先级高于赋值运算符，低于逻辑运算符，也低于关系运算符和算术运算符。例如，表达式
max＝ X＞ y？X： y＋ l
等效于表达式
max＝((x>y) ？x：( y＋l))
条件运算符的结合性为“自右至左”。例如，表达式X>y？X：u>V？u：V
等效于表达式
X＞y？X：（u＞V？u：V）
7．长度运算符
长度运算以字节为单位给出其运算对象所需（或所占）的字节数，运算对象可以是任何类型的数据对象或数据类型。它是根据对象的类型来确定对象（所需）的字节数的。
长度运算有两种书写形式：
sizeof变量名或sizeof(类型名)
如果有某种类型为江的变量V，其中t可以是系统提供的类型或用户自己定义的类型，可以是简单的，也可以是数组、结构等。则 sizeof V就是变量 V所占的字节数。如有
int j；
double x；
表达式sizeof j和sizeOf x分别是变量j和x所占的字节数。
sizeof(t)是系统为分配一个类型为t的数据对象所需的字节数。如sizeOf(int)和sizeof(dou-ble)分别是系统为分配一个类型为int和double变量所需的字节数。
8．位运算符
位运算的运算对象只能是整型或字符型数据，位运算把运算对象看作是由二进位组成的位率信息，按位完成指定的运算，得到位串信息的结果。位运算符又可分成两类：一类是位逻辑运算符，另一类是位移位运算符。
位逻辑运算符有：&(按位与)、|(按位或)、＾(按位异或)、～(按位取反)
位移位运算有：<<(位左移)和>>(位右移)
其中按位取反运算符是单目运算符。其余均为双位运算符。位逻辑运算符的优先级从高到低，依次为～、&、＾、|、，其中的结合方向自右至左，且优先级高于算术运算符，其余运算符的结合方向都是自左至右 ，且优先级低于关系运算符。位移位运算符的优先级低于算术运算符，高于关系运算符，它们的结合方向是自左至右。
按位与运算符（＆）
按位与运算将将两个运算对象的对应位按位遵照以下规则进行计算：
0＆0＝0， 0＆l＝0，1＆0＝0，1＆l＝1
即同为一的位，结果为1，否则结果为0。
例如，设 3的内部表示为00000011,5的内部表示为00000101，则3＆5的结果为00000001 按位与运算有两种典型用法。一是取一个位率信息的某几位，如以下代码截取。的最低7位、＆0177t二是让某变量保留某几位，其余位设置成0，如以下代码让X只保留最低6位：x＝X＆077、以上用法都先要设计好一个常数，该常数只有需要的位是互，不需要的位是 0。用它与指定的位串信息按位与。
按位或运算符（|）
按位或运算将两个运算对象的对应位按位遵照以下规则进行计算：
0|0＝0， 0|l=1， 1|0＝l， 1|1＝1
即只要有五个是1的位，结果为1，否则为0。
例如，023|035结果为037。
按位或运算的典型用法是将一个位串信息的某几位设置成1。如将要获得最右4位为1，其它位与变量j的其它位相同，可用逻辑或运算 017|j。若要把这结果赋给变量 j，可写成：
j＝017|j
按位异或运算符（＾）
按位异或运算将两个运算对象的对应位按位遵照以下规则进行计算：
0＾0＝ 0， 0＾1＝l， l＾0＝l， 1＾l＝0
即相应位的值相同的，结果为0，不相同的结果为l。
例如，013＾035的结果为026。
异或运算的意思是求两个运算对象相应位值是否相异，相异的为1，相同的为0。按位异或运算的典型用法是求一个位串信息的某几位信息的反。如欲求整型变量j的最右4位信息的反，用逻辑异或运算017＾j,就能求得j最右4位的信息的反，即原来为1的位，结果是0；原来为0的位，结果是1。
按位取反运算符（～）
按位取反运算是单目运算，用来求一个位串信息按位的反，即那些为0的位，结果是1；而那些为1的位，结果是几例如，～7的结果为0xfff8。取反运算常用来生成与系统实现无关的常数。如要将变量X最低6位置成0，其余位不变，可用代码 X＝ X＆～077实现。以上代码与整数 X用 2个字节还是用 4个字节来实现无关。
当两个长度不同的数据进行位运算时（例如 long型数据与 int型数据），将两个运算对象的右端对齐进行位运算。如果短的数为正数，高位用0补满；如果短的数为负数，高位用1补满。如果短的为无符号整数，则高位总是用0补满。
位运算用来对位串信息进行运算，得到位串信息结果。如以下代码能取整型变量k的位串信息的最右边为亚的信息位：((k－l)＾k)＆k。
位左移运算符（＜＜）
位左移运算符用来将左运算对象（整型或字符型数据）作为二进位信息串作整体向左移动，移动的位数由右运算对象指定，右端空出的位用0补充，得到新的位申信息。例如014＜＜2，结果为060，即48。
位右移运算符（＞＞）
位右移运算将一个位串信息向右移指定的位，右端移出的位的信息被丢弃。例如12＞＞2，结果为3。与左移相反，对于小整数，每右移1位，相当于除以人在右移时，需要注意符号位问题。对无符号数据，右移时，左端空出的位用0补充。对于带符号的数据，如果移位前符号位为刚正数），则左端也是用0补充；如果移位前符号位为1（负数），则左端用0或用1补充，这取决于计算机系统。对于负数右移，称用0补充的系统为“逻辑右移”，用1补充的系统为“算术右移”。以下代码能说明读者上机的系统所采用的右移方法：
printf(”%d\n\n\n”，－2＞＞4)；
者输出结果为一l，是采用算术右移；输出结果为一个大整数，则为逻辑右移。
2.5 表达式
表达式就是将运算符与运算对象连接起来描述计算的式予。按表达式的构成规则分，表达式可分以下几类：
1．初等量表达式
初等量表达式是常量、变量、字符串、函数调用、数组元素、结构成分和带圆括号的表达式等。
2．单目运算表达式
单目运算表达式是由单目运算符和一个运算对象构成的表达式。单目运算符的优先级低于初等量的运算符，它们的结合性都是“自有向左”结合。
3．双目运算表达式
双目运算表达式的一般形式为
表达式 双目运算符 表达式
双目运算符自左向右结合。按双目运算符分类，又可分算术表达式、关系表达式、逻辑表达式、赋值表达式和远号表达式。由于C语言没有特别的真、假值，判定时，以非0值为真，以0值为假。所以，前述的C语言的各种表达式的计算结果都可作为逻辑值。
4．条件运算表达式
条件运算表达式的一般形式为
表达式？表达式：表达式
条件运算符自右向左结合。
2.6 数据类型转换
1．隐式类型转换
C语言允许基本数据类型中的不同类型数据进行混合运算。因不同类型的数据所占内存字节数和其内部表示形式的不同，在算术运算中（其它运算例外）一个运算符所涉及到的各运算对象，能根据运算对象的情况，要求运算对象的值从一种类型转换成另一种类型。这种类型转换是自动进行的，称作隐式类型转换。隐式类型转换严格遵守以下规则，按所列优先顺序实行类型转换。
（1）如有运算对象是 long double型的，则其余运算对象也转换成 long doube型。
（2）如有运算对象是double型的，则其余运算对象也转换成double型。
（3）如有运算对象是float型的，则其余运算对象也转换成float型。
（4）如有运算对象是 unsigned long int型的，则其余运算对象也转换成 unsigned long int型。
（5）如有运算对象是 long int型的，则其余运算对象也转换成 long int型。
（6）如有运算对象是 unsigned int型的，则其余运算对象都转换成 unsigned int型。
（７）最后，运算对象和结果都是int型的。
根据最后一条规则，两个char型和short型运算对象都自动转换成int型参与运算，并且结果是int型的。
2．显式类型转换
算术运算中，基本数据类型的混合运算会发生隐式类型转换，当要求与隐式类型转换规则不一致时，可在表达式中用显式类型转换运算，强制地将一种类型的表达式值转换成另一种类型的位。显式类型转换的书写形式为
（类型名）表达式
其中（类型名）是对其后的表达式作强制类型转换运算，它将表达式的值强制地转换成类型名所指明的类型。例如，库函数sqrt（）是求一个double型值的平方根。为求整型变量m的平方根，正确的写法是
sqrt((double)m)
在求m的平方根之前，先将m的值强制地转换成double型，然后去调用函数sqrt（）。
类型转换不只改变表达式的值的类型，也可能会因两种表示形式上的差异，值的大小会有一些误差。
