项目四运算符与表达式

项目概述

本项目主要讲C语言中的运算符与表达式，这一项目的内容又是C语言的基础内容，所以大家也要重视起来，不要落下。本项目有两个任务，任务一会介绍算术、自增自减、赋值、逗号运算符以及相关表达式，任务二我们还会学到比较运算符以及逻辑运算符，学好这两个运算符为我们以后学习选择结构和循环结构打下了基础，在任务二中我们还会学到sizeof运算符，这个运算符是来获取数据在内存中的字节，在学习的时候我们再做深入介绍，最好我们把运算符的优先级和结合性给做个总结。

项目目标

掌握算术、自增自减、赋值、逗号运算符以及表达式

掌握比较运算符和逻辑运算符及表达式

掌握sizeof运算的使用

掌握运算符的优先级与结合性

任务一算术、自增自减、赋值、逗号运算符

任务描述

运算符是编程语言不可缺少的一部分，用于对一个数值或是多个数值进行运算。通过本任务的学习，读者可以掌握C语言算术、自增自减、赋值、逗号运算符，以及相关的表达式的使用。

任务目标

掌握算术、自增自减、赋值、逗号运算符以及表达式。

熟悉算术、自增自减、赋值、逗号运算符的优先级以及结合性。

相关知识

4-1-1 算术运算符与算术表达式

1.算术运算符

算术运算符用于执行程序中的数学运算，C 语言中常用的算术运算符有以下 7种，如下表4-1所示：

表 4-1算数运算符

运算符	运算	范例	结果
+	正号	3;	3
-	负号	b=4;-b;	-4
+	加	5+5	10
-	减	6-4	2
*	乘	3*4	12
/	除	5/5	1
%	取模（即算术中的求余数）	7%5	2

上面的大多数运算我们都比较熟悉，下面仅对除法和去模做些说明。

(1) 对于除号“/”，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整数部分而舍弃小数部分。例如：int x= 10/3 ，结果是 3 。

(2)当对一个数取模时，可以等价 a%b=a-a/b*b ，这样我们可以看到取模的一个本质运算。

接下来我们通过一个案例来讲+， - ， * ， / ， %，用法，请看实例4-1所示。

实例4- 1算术运算符的使用

#include <stdio.h>

int main()

{

    int a = 8;

int b = 7;

printf("%d与%d的算术运算的结果如下",a,b);

printf("\na-b=%d", a - b);  

printf("\na+=b=%d", a + b);  

printf("\na*b=%d", a * b);

printf("\na/b=%d", a/ b);

printf("\na%%b=%d", a % b);

    getchar();

    return 0;

}

运行结果如图4-1所示。

图4- 1实例4-1案例运算结果

上述案例中，分别对变量a与变量b进行了算术运算，注意在格式化打印函数printf中输出%（取模）时，可以连续用两个%，即printf("%%");这个语句会输出一个%。

2.算术表达式

算术表达式是由常量、变量、函数、圆括号、运算符等组成。一个常量、一个变量(已赋过值)、一个函数都是合法的表达式，是表达式的简单情况。例如：a+1、a-b、1*10、20/2、30%4…..等等。

3.算术运算符的优先级

在C 语言中，算术运算同样存在着规则。当算术表达式由多个不同的算术运算符组成时，会按照运算符的优先级进行运算：先乘除后加减、先括号里再括号外，优先级相同，按照自左向右的顺序进行运算，如表4-2所示。

表 4-2算术运算符的优先级

运算符	描述	优先级	结合性
* / %	算术乘除运算	3	从左向右
+ -	算术加减运算	4	从左向右

例如：

a*10+100%3-b/10。

小括号优先级最高，先计算(100%3)。*与/优先级相同，自左向右运算，先计算 a*10，再计算 b/10。+与-优先级相同，自左向右运算，先计算加法，再计算减法。

和数学中一样，可以通过小括号()来改变运算优先级，不过 C 语言中只有()，没有[]、{}，()可以嵌套多层。a*(10+100%(3-b)/10);

4-1-2 自增与自减运算

1.自增自减运算符

自增运算符是“++”由2 个“+”组成，作用是将变量值增加 1，例如声明int a=2;

变量自增运算就可以这样表示：++a或a++，都表示变量自增1，运算之后的结果a=3。

自减运算符是”--”由2个“-”组成，作用是将变量值减 1，例如声明int a=2;

变量自减运算就可以这样表示：--a或a--，都表示变量自减1，运算之后的结果a=1。

关于自增自减前缀与后缀，后面我们来说差别。

自增自减运算表达

自增运算表达式是由自增自减运算符、小括号、操作数连接起来等组成。注意自增自减操作符最终都是要给某个变量赋值,所以自增与自减运算只能用于变量运算，不能是常量、表达式等。例如：以下都是错误写法：

--22 //错误写法，不能是常量

(a+3)++ //错误写法，不能是表达式

3.自增或是自减的前置和后置的异同点。

（1）当自增当做一个独立语言使用时，不管是 ++a; 还是 a++; 都是一样的，等价，

接下来我们通过一个案例来讲独立语言使用a++和++a，用法，请看实例4- 2

#include<stdio.h>

int main()

{

int a=1;

a++;

printf("a=%d\n"，a);

getchar();

return 0;

}

运行结果：2

#include<stdio.h>

int main()

{

int a=1;

++a;

printf("a=%d\n"，a);

getchar();

return 0;

}

运行结果：2

这样，a++和++a 都相当于 a=a+1。如图4-2所示。

图4- 2 自增运算符在独立使用举例

自减在独立使用中和自增的效果一致。

（2）当自增当做一个表达式使用时如j = ++i 等价 i = i + 1; j = i; 如图4-3所示。

图4- 3 自增运算符前置在表达式中的使用

表达式使用时如j = i++ 等价 j = i ; i=i++; 如图4-4所示。

图4- 4 自增运算符后置在表达式中的使用

自减在当做一个表达式使用时与自增的效果一致。

下面再通过一个例子来巩固一下自增运算表达式的使用，请看实例4- 3所示。

#include<stdio.h>

int main()

{

int a=1;

printf("%d\n",a++); //后++

printf("a=%d\n",a);

getchar();

return 0;

}

运行结果：

a=2

#include<stdio.h>

int main()

{

int a=1;

printf("%d\n",++a); //前++

printf("a=%d\n",a);

getchar();

return 0;

}

运行结果：

a=2

为了更好的理解现总结自增自减运算符的使用见表4-3所示。

表 4-3自增自减运算符使用举例总结

++	自增（前）	a=2;b=++a;	a=3;b=3;	自增自减运算符优先级为2，结合性从右向左
++	自增（后）	a=2;b=a++;	a=3;b=2;
--	自减（前）	a=2;b=--a;	a=1;b=1;
--	自减（后）	a=2;b=a--;	a=1;b=2;

4-1-3 逗号表达符与表达式

1.何为逗号运算符?

C语言提供一种特殊的运算符，逗号”，”运算符，在运算符中优先级别最低。

2.何为逗号表达式?

用逗号将各表达式分割，整个式子称为逗号表达式，它将两个及其以上的式子联接起来，从左往右逐个计算表达式，整个表达式的值为最后一个表达式的值。

例如：表达式1,表达式2,..表达式n

其计算的过程是:先计算机表示1，再计算机表达式2，依次计算最后表达式n的值是整个逗号表达式的值。

例 3+5,6+8 得 14

a=3*5,a*4 60

x=(a=3,6*3) 18 x=18

x=a=3,6*a 18 x=3

注意：不是任何地方出现的逗号都作为逗号运算符

例函数参数之间使用逗号分割

printf("%d,%d,%d",a,b,c); a,b,c 不是逗号表达式

printf("%d,%d,%d",(a,b,c),b,c); (a,b,c)是逗号表达式

4-1-4 赋值运算符与表达式

1.赋值运算符

在C 语言共提供了两种形式个赋值运算符，如下：

（1）基本赋值运算符：=。

（2）复合赋值运算符：+=（加赋值）、-=（减赋值）、*=（乘赋值）、/=（除赋值）、％=（求余赋值）。

2.赋值表达式

由赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子，称为赋值表达式。

如 int a=5; 表示把 5 赋值给整型变量 a，不能读成 “a等于5”。赋值号左边必须为左值，赋值号右边的右值可以为常量、变量或表达式。如下赋值均是正确的。

int a,b; //定义整型变量a和b

a=3; //把常量3赋值给a，右值为常量

b=a; //把变量a的值赋给b，右值为变量

b=a+3; //把求和表达式a+3的值赋给b，右值为表达式

复合赋值：+=、-=、*=、/=、％=

a+=b; 等价于 a=a+b;

a-=b; 等价于 a=a-b;

a*=b; 等价于 a=a*b;

a/=b; 等价于 a=a/b;

现将赋值运算的使用总结如下，见表4-3所示。

表 4-3 赋值运算符的使用

运算符	运算	范例	结果
=	赋值	a=3;b=2;	a=3;b=2;
+=	加等于	a=3;b=2;a+=b;	a=5;b=2;
-=	减等于	a=3;b=2;a-=b;	a=1;b=2;
*=	乘等于	a=3;b=2;a*=b;	a=6;b=2;
/=	除等于	a=3;b=2;a/=b;	a=1;b=2;
%=	模等于	a=3;b=2;a%=b;	a=1;b=2;

通过下面的例子，掌握上述 4 种复合赋值运算符，如4-4案例所示。

实例4- 4分析以下程序，输出其运行结果。

#include<stdio.h>

int main ()

{

    int a=1,b=2,c=3; //定义三个整型变量，并初始化

    float d=10.2f; //定义float变量d，用浮点常量10.2初始化

    a+=1; //相当于 a=a+1;即 a=1+1=2

    b-=a+5;

    c*=a-4;

    printf ("%d,%d,%d,%f",a,b,c,d/=a);

    return 0;

}

运行结果如图4-5所示。

图4- 5 实例4-4的运行结果

代码分析：

1. float d=10.2f; 如果改为 float d=10.2; 虽然没有语法错误，可以正常运行，但一般编译器会提示 warning（警告），原因是编译器会把 10.2 等常量默认当成 double 型常量处理，与 d 的类型 float 不一致，故出现警告。因此可通过加 f 明确 10.2 为 float 型常量。

2.a+=1; 相当于 a=a+1; 求出 a 为 2。

3.b-=a+5; 由于赋值运算符的优先级低于算术求和运算符，故该语句等价于 b=b-(a+5);，即 b=2-(2+5);，得 b=-5;。同理，c*=a-4; 即 c=3*(2-4);，故 c=-60

4.printf("%d,%d,%d,%f",a,b,c,d/=a); 由于输出列表中 a、b 和 c 均为 int 型变量，故输出格式占位符均为 %d；输出列表中第 4 项为表达式，其表达式的值为 d=d/a=10.2f/2=5.1，为浮点类型，输出格式占位符为％f，float 类型为小数点后保留 6 位数字。

项目四任务一算术、自增自减、赋值、逗号运算符

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