C++ 运算符
运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。C++ 内置了丰富的运算符,并提供了以下类型的运算符:
- 算术运算符
- 关系运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 赋值运算符
- 杂项运算符
本章将逐一介绍算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符和其他运算符。
算术运算符
下表显示了 C++ 支持的算术运算符。
假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
+ | 把两个操作数相加 | A + B 将得到 30 |
- | 从第一个操作数中减去第二个操作数 | A - B 将得到 -10 |
* | 把两个操作数相乘 | A * B 将得到 200 |
/ | 分子除以分母 | B / A 将得到 2 |
% | 取模运算符,整除后的余数 | B % A 将得到 0 |
++ | 自增运算符,整数值增加 1 | A++ 将得到 11 |
-- | 自减运算符,整数值减少 1 | A-- 将得到 9 |
实例
请看下面的实例,了解 C++ 中可用的算术运算符。
复制并粘贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生以下结果:
Line 1 - c 的值是 31 Line 2 - c 的值是 11 Line 3 - c 的值是 210 Line 4 - c 的值是 2 Line 5 - c 的值是 1 Line 6 - c 的值是 10 Line 7 - c 的值是 10
关系运算符
下表显示了 C++ 支持的关系运算符。
假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
== | 检查两个操作数的值是否相等,如果相等则条件为真。 | (A == B) 不为真。 |
!= | 检查两个操作数的值是否相等,如果不相等则条件为真。 | (A != B) 为真。 |
> | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值,如果是则条件为真。 | (A > B) 不为真。 |
< | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值,如果是则条件为真。 | (A < B) 为真。 |
>= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是则条件为真。 | (A >= B) 不为真。 |
<= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值,如果是则条件为真。 | (A <= B) 为真。 |
实例
请看下面的实例,了解 C++ 中可用的关系运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生以下结果:
Line 1 - a 不等于 b Line 2 - a 不小于 b Line 3 - a 大于 b Line 4 - a 小于或等于 b Line 5 - b 大于或等于 a
逻辑运算符
下表显示了 C++ 支持的关系逻辑运算符。
假设变量 A 的值为 1,变量 B 的值为 0,则:
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
&& | 称为逻辑与运算符。如果两个操作数都 true,则条件为 true。 | (A && B) 为 false。 |
|| | 称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个 true,则条件为 true。 | (A || B) 为 true。 |
! | 称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态,如果条件为 true 则逻辑非运算符将使其为 false。 | !(A && B) 为 true。 |
实例
请看下面的实例,了解 C++ 中可用的逻辑运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生以下结果:
Line 1 - 条件为真 Line 2 - 条件为真 Line 4 - 条件不为真 Line 5 - 条件为真
位运算符
位运算符作用于位,并逐位执行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示:
p | q | p & q | p | q | p ^ q |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
假设如果 A = 60,且 B = 13,现在以二进制格式表示,它们如下所示:
A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&B = 0000 1100
A|B = 0011 1101
A^B = 0011 0001
~A = 1100 0011
下表显示了 C++ 支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60,变量 B 的值为 13,则:
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
& | 按位与操作,按二进制位进行"与"运算。运算规则: 0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1; | (A & B) 将得到 12,即为 0000 1100 |
| | 按位或运算符,按二进制位进行"或"运算。运算规则: 0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1; | (A | B) 将得到 61,即为 0011 1101 |
^ | 异或运算符,按二进制位进行"异或"运算。运算规则: 0^0=0; 0^1=1; 1^0=1; 1^1=0; | (A ^ B) 将得到 49,即为 0011 0001 |
~ | 取反运算符,按二进制位进行"取反"运算。运算规则: ~1=-2; ~0=-1; | (~A ) 将得到 -61,即为 1100 0011,一个有符号二进制数的补码形式。 |
<< | 二进制左移运算符。将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位(左边的二进制位丢弃,右边补0)。 | A << 2 将得到 240,即为 1111 0000 |
>> | 二进制右移运算符。将一个数的各二进制位全部右移若干位,正数左补0,负数左补1,右边丢弃。 | A >> 2 将得到 15,即为 0000 1111 |
实例
请看下面的实例,了解 C++ 中可用的位运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生以下结果:
Line 1 - c 的值是 12 Line 2 - c 的值是 61 Line 3 - c 的值是 49 Line 4 - c 的值是 -61 Line 5 - c 的值是 240 Line 6 - c 的值是 15
赋值运算符
下表列出了 C++ 支持的赋值运算符:
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
= | 简单的赋值运算符,把右边操作数的值赋给左边操作数 | C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C |
+= | 加且赋值运算符,把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数 | C += A 相当于 C = C + A |
-= | 减且赋值运算符,把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数 | C -= A 相当于 C = C - A |
*= | 乘且赋值运算符,把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数 | C *= A 相当于 C = C * A |
/= | 除且赋值运算符,把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数 | C /= A 相当于 C = C / A |
%= | 求模且赋值运算符,求两个操作数的模赋值给左边操作数 | C %= A 相当于 C = C % A |
<<= | 左移且赋值运算符 | C <<= 2 等同于 C = C << 2 |
>>= | 右移且赋值运算符 | C >>= 2 等同于 C = C >> 2 |
&= | 按位与且赋值运算符 | C &= 2 等同于 C = C & 2 |
^= | 按位异或且赋值运算符 | C ^= 2 等同于 C = C ^ 2 |
|= | 按位或且赋值运算符 | C |= 2 等同于 C = C | 2 |
实例
请看下面的实例,了解 C++ 中可用的赋值运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生以下结果:
Line 1 - = 运算符实例,c 的值 = 21 Line 2 - += 运算符实例,c 的值 = 42 Line 3 - -= 运算符实例,c 的值 = 21 Line 4 - *= 运算符实例,c 的值 = 441 Line 5 - /= 运算符实例,c 的值 = 21 Line 6 - %= 运算符实例,c 的值 = 11 Line 7 - <<= 运算符实例,c 的值 = 44 Line 8 - >>= 运算符实例,c 的值 = 11 Line 9 - &= 运算符实例,c 的值 = 2 Line 10 - ^= 运算符实例,c 的值 = 0 Line 11 - |= 运算符实例,c 的值 = 2
杂项运算符
下表列出了 C++ 支持的其他一些重要的运算符。
运算符 | 描述 |
---|---|
sizeof | sizeof 运算符返回变量的大小。例如,sizeof(a) 将返回 4,其中 a 是整数。 |
Condition ? X : Y | 条件运算符。如果 Condition 为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y。 |
, | 逗号运算符会顺序执行一系列运算。整个逗号表达式的值是以逗号分隔的列表中的最后一个表达式的值。 |
.(点)和 ->(箭头) | 成员运算符用于引用类、结构和共用体的成员。 |
Cast | 强制转换运算符把一种数据类型转换为另一种数据类型。例如,int(2.2000) 将返回 2。 |
& | 指针运算符 & 返回变量的地址。例如 &a; 将给出变量的实际地址。 |
* | 指针运算符 * 指向一个变量。例如,*var; 将指向变量 var。 |
C++ 中的运算符优先级
运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级,例如,乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。
例如 x = 7 + 3 * 2,在这里,x 被赋值为 13,而不是 20,因为运算符 * 具有比 + 更高的优先级,所以首先计算乘法 3*2,然后再加上 7。
下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符,具有较高优先级的运算符出现在表格的上面,具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中,较高优先级的运算符会优先被计算。
类别 | 运算符 | 结合性 |
---|---|---|
后缀 | () [] -> . ++ - - | 从左到右 |
一元 | + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof | 从右到左 |
乘除 | * / % | 从左到右 |
加减 | + - | 从左到右 |
移位 | << >> | 从左到右 |
关系 | < <= > >= | 从左到右 |
相等 | == != | 从左到右 |
位与 AND | & | 从左到右 |
位异或 XOR | ^ | 从左到右 |
位或 OR | | | 从左到右 |
逻辑与 AND | && | 从左到右 |
逻辑或 OR | || | 从左到右 |
条件 | ?: | 从右到左 |
赋值 | = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= | 从右到左 |
逗号 | , | 从左到右 |
实例
请看下面的实例,了解 C++ 中运算符的优先级。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。
对比有括号和没有括号时的区别,这将产生不同的结果。因为 ()、 /、 * 和 + 有不同的优先级,高优先级的操作符将优先计算。
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生以下结果:
(a + b) * c / d 的值是 90 ((a + b) * c) / d 的值是 90 (a + b) * (c / d) 的值是 90 a + (b * c) / d 的值是 50
潴潴侠
zsz***@qq.com
& :只有2个都为1,那么结果是1,否则为0;例如:1&1=1,1&0=0,0&0=0,0&1=0;
11 & 3 = 3
| :只要有一个是1,那么结果为1,否则为0;例如:1&1=1,1&0=1,0&0=0,0&1=1;
11 | 3 = 11
>> :向右位移,就是把尾数去掉位数,例如:153 >> 2,153的二进制是:10011001,屁股后面去掉 2 位 100110,100110 转化成十进制就是 38,153 = 10011001,38 =100110,"01" 去掉了。
<< :向左位移,就是把开头两位数去掉,尾数加位数00,例如:
在计算机中由于是32位的
^ :两个相同的数会变成0,反之是1,例如:1&1=0,1&0=1,0&0=0,0&1=1;
11^3 = 8
潴潴侠
zsz***@qq.com
ccf
130***0664@qq.com
关于逻辑运算符 && ,|| 的巧用方式
逻辑与 &&
&& 会先判断左边的值是否为真。
如果为假,那么整个表达式毫无疑问也为假。
如果为真,那就还需要判断右值,才能知道整个式子的值。
这个时候判断右值的过程就起了一个if的作用,可以利用这个过程判断右边表达式是否为真。
下面代码:
逻辑或 ||
其实与上面的逻辑与 && 大同小异。
都是先判断左边是否为真,再来考虑右边。
因为逻辑与 || 只需要左边为真,那么整个表达式就有值,就不会再去算右边的值了。
所以我们加个 ! 让 c 值为假时,!c 才为真,这样的话逻辑与 || 还需要判断右边的表达式才能计算出整个表达式的值。
这样就达到了和用逻辑与&&时一样的目的。
代码:
ccf
130***0664@qq.com
lhshengshi
510***747@qq.com
参考地址
除法/和求模%若两个操作数是正数,则除法的结果是正数,求模的结果也是正数若两个操作数是负数,则除法的结果是正数,求模的结果是负数若只有一个操作数是负数,则除法和求模的结果取决于机器,除法可以确定结果是负数逻辑与和逻辑或操作符总是先计算其左操作数,然后再计算其右操作数,只有在仅靠左操作数的值无法确定该逻辑表达式的结果时,才会求解其右操作数区分 if(i<j<k) 和 if(i<j && j<k)第一个i<j或者为0或者为1,只要k大于1,表达式就为true第二个必须i<j且j<k表达式才为true区分 if(val) 和 if(val == true)第一个只要val非零则表达式为true,val为0则表达式为false第二个只有val为1表达式为true,val非1则表达式为false
多个赋值操作符中,各对象必须具有相同的数据类型,或者具有可转换为同一类型的数据类型。
如果指针指向不是用new分配的内存地址,则在该指针上使用delete是不合法的。
通常编译器不能断定一个指针是否指向动态对象,因此尽管这样做是错误的,但在大部分编译器上仍能运行通过,但是会产生运行时错误。整形提升
对于所有比int小的整形(char, signed char, unsigned char, short, unsigned short),如过该类型所有可能值都包含在int中,他们会被提升为int型,否则,他们将被提升为unsigned int。
对于包含signed和unsigned int型的表达式,表达式中的signed型整数会被转换为unsigned型。
lhshengshi
510***747@qq.com
参考地址
tianqixin
429***967@qq.com
C++ 中的 --> 操作符?
--> 并不是一个操作符,实际上它是两个独立的操作符:-- 和 >。以下代码中我们设置了一个 x 自减的条件运算符代码,在 x 的进行自减运算前,会先使用比较符号 > 与右边表达式 0 进行比较,然后返回结果再进行自减运算:
实例 1:输出 0 到 9 的 整数
输出结果:
实例 2: 输出 大于 0 小于 10 的偶数
输出结果:
实例 3
输出结果:
tianqixin
429***967@qq.com
cool
coo***j@126.com
任何数异或 ^0 得到的值不变:
任何数异或同一个数两次得到的值不变:
cool
coo***j@126.com
zhushengjie
zsj***3@163.com
int 的除法陷阱
在工作中遇到了一个 int 的陷阱:当除数和被除数都是整型数据时,得到的结果也是整型数据,它将小数部分舍去,相当于求模运算。
实例 1:余数小于 0. 5 时:
输出:
实例 2:余数大于 0.5 时:
输出:
zhushengjie
zsj***3@163.com
Buktop
931***331@qq.com
补充上面老哥写的 “int的处发现陷阱”
如果输出结果前面有对结果的类型进行定义,则按照定义的规矩走。
例如:
输出:
但是,如果想要得到 double 类型的数据,最好还是保证除数是带小数点的,这样写更加规范。
Buktop
931***331@qq.com
zhejiangmanong
474***810@qq.com
对取模运算符 % 的优化。
在特殊情况下,可以用位运算符 & 来取代 %,从而提高程序运行效率。
这种特殊情况就是取得模是 2 的 n 次幂,如:2、4、8、16...等。
先看个例子:
输出:
你会发现 %8 和 &7 是等价的。
事实上无论把 a 换成任何范围内正整数,结果 b 都是和 c 一样的。
同理 %16 等价于 &15,%32 等价于 &31 .......
看起来适用范围并不广,所以用到最多的实际上是 &1 和 &3。
再来说一下实际优化效果。
调用取模 % 的话,通常需要 2 到 3 个运算周期,当数字太大时周期相应增加。
而使用与运算 & 的话,只需要 1 个运算周期,周期也随数字增加而增加。
对比得,运算周期减少了。
虽然效果不明显,但代码的优化就在于这一点点的积累。
zhejiangmanong
474***810@qq.com
DomE
dom***u@qq.com
取模运算 % 和 取地址运算 & 的优化。
有以下三个是可以等价的:
测试代码:
DomE
dom***u@qq.com
159753840246
gub***2@sohu.com
运算符优先级助记歌(自己编的,优先级从高到低):
先算右一后左一,①
乘除加减移位比。②
与异或或位逻辑,③
三目赋值逗号稀。④
①先算右面的一元运算符,后算左面的。
②乘除代表*/%,加减就是+和-,移位就是<<和>>,比就是比较运算符,注意比较运算符先算<、>、<=和>=这4个含不等号的,后算==和!=这两个。
③先算按位逻辑运算符,再算普通的逻辑运算符;按位逻辑运算符的顺序是&^|,逻辑运算符先算&&再算||,只是少了逻辑异或。
④先算三目运算符,再算赋值运算符,逗号运算符的优先级最低,所以说它“稀”。
159753840246
gub***2@sohu.com
dwodao
dwo***@gmail.com
关于左移和右移的口算:
给出测试代码:
运行结果:
dwodao
dwo***@gmail.com