C语言操作符

Posted 2021-06-23 任我驰骋°

操作符

• 算数操作符
• 移位操作符
• • 左移操作符
  • 右移操作符
• 表达式求值
• • 隐式类型转换
  • 如何整形提升？
• 算术转换

算数操作符

+ - * / %

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。

移位操作符

<< 左移操作符：左移运算本身与数据正负性无关。
>> 右移操作符

  本质是吧计算结果写会内存，其他数据运算操作符，先需要将数据转至CPU内存寄存器中。

左移操作符

左边抛弃，右边补零。

右移操作符

首先右移运算分两种：

1. 逻辑移位 左边用0填充，右边丢弃（对应无符号数）
2. 算术移位 左边用原该值的符号位填充，右边丢弃（对应有符号数）
3. 补0补1取决于变量本身的类型，和内部写入数据无关。
   

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。

表达式求值

  表达式求值的顺序一部分是由操作符的优先级和结合性决定。
  同样，有些表达式的操作数在求值的过程中可能需要转换为其他类型。

隐式类型转换

  C的整型算术运算总是至少以缺省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。
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。

如何整形提升？

  整形提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的。在表达式运算当中，参与运算的变量的类型必须一致。

//负数的整形提升
char c1 = -1;
变量c1的二进制位(补码)中只有8个比特位：
1111111
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为1
提升之后的结果是：
11111111111111111111111111111111
//正数的整形提升
char c2 = 1;
变量c2的二进制位(补码)中只有8个比特位：
00000001
因为 char 为有符号的 char
所以整形提升的时候，高位补充符号位，即为0
提升之后的结果是：
00000000000000000000000000000001
//无符号整形提升，高位补0

整形提升的例子:

//实例1
int main()
{
 char a = 0xb6;
 short b = 0xb600;
 int c = 0xb6000000;
 if(a==0xb6)
 printf("a");
 if(b==0xb600)
 printf("b");
 if(c==0xb6000000)
 printf("c");
 return 0; }

  实例1中的a,b要进行整形提升,但是c不需要整形提升 a,b整形提升之后,变成了负数,所以表达式a0xb6 , b0xb600 的结果是假,但是c不发生整形提升,则表达式 c==0xb6000000 的结果是真。

  char类型的a和b符号位都为1，在发生隐式类型转换的时候前面全都要补1。

所程序输出的结果是:

c

//实例2
int main()
{
 char c = 1;
 printf("%u\\n", sizeof(c));
 printf("%u\\n", sizeof(+c));
 printf("%u\\n", sizeof(!c));
 return 0; }

  实例2中的,c只要参与表达式运算,就会发生整形提升,表达式 +c ,就会发生提升,所以 sizeof(+c) 是4个字节。

  表达式 -c 也会发生整形提升,所以 sizeof(-c) 是4个字节,但是 sizeof( c ) ,就是1个字节。

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。

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int

  类型全都是上面类型转化为下面类型。
  如果某个操作数的类型在上面这个列表中排名较低，那么首先要转换为另外一个操作数的类型后执行运算。