C 運算符

運算符是一種告訴編譯器執行特定的數學或邏輯操作的符號。C 語言內置了豐富的運算符，並提供了以下類型的運算符：

• 算術運算符
• 關系運算符
• 邏輯運算符
• 位運算符
• 賦值運算符
• 雜項運算符

本章將逐一介紹算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、位運算符、賦值運算符和其他運算符。

算術運算符

下表顯示了 C 語言支持的所有算術運算符。假設變量 A 的值為 10，變量 B 的值為 20，則：

運算符描述實例 +把兩個操作數相加 A + B 將得到 30 -從第一個操作數中減去第二個操作數 A - B 將得到 -10 *把兩個操作數相乘 A * B 將得到 200 /分子除以分母 B / A 將得到 2 %取模運算符，整除後的余數 B % A 將得到 0 ++自增運算符，整數值增加 1 A++ 將得到 11 --自減運算符，整數值減少 1 A-- 將得到 9

實例

請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的算術運算符：

實例

#include <stdio.h> main() { int a = 21; int b = 10; int c ; c = a + b; printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); c = a - b; printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c ); c = a * b; printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); c = a / b; printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c ); c = a % b; printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); c = a++; printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c ); c = a--; printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c ); }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

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 21
Line 7 - c 的值是 22

以下實例演示了 a++ 與 ++a 的區別：

實例

#include <stdio.h> int main() { int c; int a = 10; c = a++; printf("先賦值後運算：\n"); printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 2 - a 的值是 %d\n", a ); a = 10; c = a--; printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 4 - a 的值是 %d\n", a ); printf("先運算後賦值：\n"); a = 10; c = ++a; printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 6 - a 的值是 %d\n", a ); a = 10; c = --a; printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 8 - a 的值是 %d\n", a ); }

以上程序執行輸出結果為：

先賦值後運算：
Line 1 - c 的值是 10
Line 2 - a 的值是 11
Line 3 - c 的值是 10
Line 4 - a 的值是 9
先運算後賦值：
Line 5 - c 的值是 11
Line 6 - a 的值是 11
Line 7 - c 的值是 9
Line 8 - a 的值是 9

關系運算符

下表顯示了 C 語言支持的所有關系運算符。假設變量 A 的值為 10，變量 B 的值為 20，則：

運算符描述實例 ==檢查兩個操作數的值是否相等，如果相等則條件為真。 (A == B) 不為真。 !=檢查兩個操作數的值是否相等，如果不相等則條件為真。 (A != B) 為真。 >檢查左操作數的值是否大於右操作數的值，如果是則條件為真。 (A > B) 不為真。 <檢查左操作數的值是否小於右操作數的值，如果是則條件為真。 (A < B) 為真。 >=檢查左操作數的值是否大於或等於右操作數的值，如果是則條件為真。 (A >= B) 不為真。 <=檢查左操作數的值是否小於或等於右操作數的值，如果是則條件為真。 (A <= B) 為真。

實例

請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的關系運算符：

實例

#include <stdio.h> int main() { int a = 21; int b = 10; int c ; if( a == b ) { printf("Line 1 - a 等於 b\n" ); } else { printf("Line 1 - a 不等於 b\n" ); } if ( a < b ) { printf("Line 2 - a 小於 b\n" ); } else { printf("Line 2 - a 不小於 b\n" ); } if ( a > b ) { printf("Line 3 - a 大於 b\n" ); } else { printf("Line 3 - a 不大於 b\n" ); } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 5; b = 20; if ( a <= b ) { printf("Line 4 - a 小於或等於 b\n" ); } if ( b >= a ) { printf("Line 5 - b 大於或等於 b\n" ); } }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Line 1 - a 不等於 b
Line 2 - a 不小於 b
Line 3 - a 大於 b
Line 4 - a 小於或等於 b
Line 5 - b 大於或等於 b

邏輯運算符

下表顯示了 C 語言支持的所有關系邏輯運算符。假設變量 A 的值為 1，變量 B 的值為 0，則：

運算符描述實例 &&稱為邏輯與運算符。如果兩個操作數都非零，則條件為真。 (A && B) 為假。 ||稱為邏輯或運算符。如果兩個操作數中有任意一個非零，則條件為真。 (A || B) 為真。 !稱為邏輯非運算符。用來逆轉操作數的邏輯狀態。如果條件為真則邏輯非運算符將使其為假。 !(A && B) 為真。

實例

請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的邏輯運算符：

實例

#include <stdio.h> main() { int a = 5; int b = 20; int c ; if ( a && b ) { printf("Line 1 - 條件為真\n" ); } if ( a || b ) { printf("Line 2 - 條件為真\n" ); } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 0; b = 10; if ( a && b ) { printf("Line 3 - 條件為真\n" ); } else { printf("Line 3 - 條件不為真\n" ); } if ( !(a && b) ) { printf("Line 4 - 條件為真\n" ); } }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Line 1 - 條件為真
Line 2 - 條件為真
Line 3 - 條件不為真
Line 4 - 條件為真

位運算符

位運算符作用於位，並逐位執行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示：

pqp & qp | qp ^ q 00000 01011 11110 10011

假設如果 A = 60，且 B = 13，現在以二進制格式表示，它們如下所示：

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A  = 1100 0011

下表顯示了 C 語言支持的位運算符。假設變量 A 的值為 60，變量 B 的值為 13，則：

運算符描述實例 &如果同時存在於兩個操作數中，二進制 AND 運算符復制一位到結果中。 (A & B) 將得到 12，即為 0000 1100 |如果存在於任一操作數中，二進制 OR 運算符復制一位到結果中。 (A | B) 將得到 61，即為 0011 1101 ^如果存在於其中一個操作數中但不同時存在於兩個操作數中，二進制異或運算符復制一位到結果中。 (A ^ B) 將得到 49，即為 0011 0001 ~二進制補碼運算符是一元運算符，具有"翻轉"位效果，即0變成1，1變成0。 (~A ) 將得到 -61，即為 1100 0011，一個有符號二進制數的補碼形式。 <<二進制左移運算符。左操作數的值向左移動右操作數指定的位數。 A << 2 將得到 240，即為 1111 0000 >>二進制右移運算符。左操作數的值向右移動右操作數指定的位數。 A >> 2 將得到 15，即為 0000 1111

實例

請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的位運算符：

實例

#include <stdio.h> main() { unsigned int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */ unsigned int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */ int c = 0; c = a & b; /* 12 = 0000 1100 */ printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */ printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c ); c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */ printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */ printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c ); c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */ printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); c = a >> 2; /* 15 = 0000 1111 */ printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c ); }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

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

賦值運算符

下表列出了 C 語言支持的賦值運算符：

運算符描述實例 =簡單的賦值運算符，把右邊操作數的值賦給左邊操作數 C = A + B 將把 A + B 的值賦給 C +=加且賦值運算符，把右邊操作數加上左邊操作數的結果賦值給左邊操作數 C += A 相當於 C = C + A -=減且賦值運算符，把左邊操作數減去右邊操作數的結果賦值給左邊操作數 C -= A 相當於 C = C - A *=乘且賦值運算符，把右邊操作數乘以左邊操作數的結果賦值給左邊操作數 C *= A 相當於 C = C * A /=除且賦值運算符，把左邊操作數除以右邊操作數的結果賦值給左邊操作數 C /= A 相當於 C = C / A %=求模且賦值運算符，求兩個操作數的模賦值給左邊操作數 C %= A 相當於 C = C % A <<=左移且賦值運算符 C <<= 2 等同於 C = C << 2 >>=右移且賦值運算符 C >>= 2 等同於 C = C >> 2 &=按位與且賦值運算符 C &= 2 等同於 C = C & 2 ^=按位異或且賦值運算符 C ^= 2 等同於 C = C ^ 2 |=按位或且賦值運算符 C |= 2 等同於 C = C | 2

實例

請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的賦值運算符：

實例

#include <stdio.h> main() { int a = 21; int c ; c = a; printf("Line 1 - = 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c += a; printf("Line 2 - += 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c -= a; printf("Line 3 - -= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c *= a; printf("Line 4 - *= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c /= a; printf("Line 5 - /= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c = 200; c %= a; printf("Line 6 - %= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c <<= 2; printf("Line 7 - <<= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c >>= 2; printf("Line 8 - >>= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c &= 2; printf("Line 9 - &= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c ^= 2; printf("Line 10 - ^= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c |= 2; printf("Line 11 - |= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Line 1 - =  運算符實例，c 的值 = 21
Line 2 - += 運算符實例，c 的值 = 42
Line 3 - -= 運算符實例，c 的值 = 21
Line 4 - *= 運算符實例，c 的值 = 441
Line 5 - /= 運算符實例，c 的值 = 21
Line 6 - %= 運算符實例，c 的值 = 11
Line 7 - <<= 運算符實例，c 的值 = 44
Line 8 - >>= 運算符實例，c 的值 = 11
Line 9 - &= 運算符實例，c 的值 = 2
Line 10 - ^= 運算符實例，c 的值 = 0
Line 11 - |= 運算符實例，c 的值 = 2

雜項運算符 ↦ sizeof & 三元

下表列出了 C 語言支持的其他一些重要的運算符，包括 sizeof 和 ? :。

運算符描述實例 sizeof()返回變量的大小。sizeof(a) 將返回 4，其中 a 是整數。 &返回變量的地址。&a; 將給出變量的實際地址。 *指向一個變量。*a; 將指向一個變量。 ? :條件表達式如果條件為真 ? 則值為 X : 否則值為 Y

實例

請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的雜項運算符：

實例

#include <stdio.h> int main() { int a = 4; short b; double c; int* ptr; /* sizeof 運算符實例 */ printf("Line 1 - 變量 a 的大小 = %lu\n", sizeof(a) ); printf("Line 2 - 變量 b 的大小 = %lu\n", sizeof(b) ); printf("Line 3 - 變量 c 的大小 = %lu\n", sizeof(c) ); /* & 和 * 運算符實例 */ ptr = &a; /* 'ptr' 現在包含 'a' 的地址 */ printf("a 的值是 %d\n", a); printf("*ptr 是 %d\n", *ptr); /* 三元運算符實例 */ a = 10; b = (a == 1) ? 20: 30; printf( "b 的值是 %d\n", b ); b = (a == 10) ? 20: 30; printf( "b 的值是 %d\n", b ); }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Line 1 - 變量 a 的大小 = 4
Line 2 - 變量 b 的大小 = 2
Line 3 - 變量 c 的大小 = 8
a 的值是 4
*ptr 是 4
b 的值是 30
b 的值是 20

C 中的運算符優先級

運算符的優先級確定表達式中項的組合。這會影響到一個表達式如何計算。某些運算符比其他運算符有更高的優先級，例如，乘除運算符具有比加減運算符更高的優先級。

例如 x = 7 + 3 * 2，在這裡，x 被賦值為 13，而不是 20，因為運算符 * 具有比 + 更高的優先級，所以首先計算乘法 3*2，然後再加上 7。

下表將按運算符優先級從高到低列出各個運算符，具有較高優先級的運算符出現在表格的上面，具有較低優先級的運算符出現在表格的下面。在表達式中，較高優先級的運算符會優先被計算。

類別  運算符 結合性  後綴 () [] -> . ++ - -   從左到右  一元  + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof  從右到左  乘除  * / % 從左到右  加減 + -  從左到右  移位  << >>  從左到右  關系 < <= > >=  從左到右  相等  == !=  從左到右  位與 AND &  從左到右  位異或 XOR  ^  從左到右  位或 OR  |  從左到右  邏輯與 AND &&  從左到右  邏輯或 OR  ||  從左到右  條件 ?:  從右到左  賦值  = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= 從右到左  逗號  ,  從左到右 

實例

請看下面的實例，了解 C 語言中運算符的優先級：

實例

#include <stdio.h> main() { int a = 20; int b = 10; int c = 15; int d = 5; int e; e = (a + b) * c / d; // ( 30 * 15 ) / 5 printf("(a + b) * c / d 的值是 %d\n", e ); e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5 printf("((a + b) * c) / d 的值是 %d\n" , e ); e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5) printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %d\n", e ); e = a + (b * c) / d; // 20 + (150/5) printf("a + (b * c) / d 的值是 %d\n" , e ); return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

(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