C语言运算符详解：5类运算符与优先级规则全解析

C语言运算符详解：5类运算符与优先级规则全解析

在C语言中，运算符是构建表达式和控制程序流程的基本工具。掌握各种运算符的使用方法和优先级规则，是编写高效、正确代码的基础。本文将从基础的算术运算符开始，逐步介绍关系运算符、逻辑运算符、位运算符等，并结合运算符优先级的讲解，帮助读者建立完整的知识体系。

算术运算符用于执行基本的数学运算，包括加法（+）、减法（-）、乘法（*）、除法（/）和求余（%）。

加法运算符（+）

加法运算符用于将两个操作数相加。

int a = 5;
int b = 3;
int sum = a + b; // sum 的值为 8

减法运算符（-）

减法运算符用于从一个操作数中减去另一个操作数。

int a = 5;
int b = 3;
int difference = a - b; // difference 的值为 2

乘法运算符（*）

乘法运算符用于将两个操作数相乘。

int a = 5;
int b = 3;
int product = a * b; // product 的值为 15

除法运算符（/）

除法运算符用于将一个操作数除以另一个操作数。需要注意的是，如果两个操作数都是整型，结果也将是整型，小数部分会被舍去。

int a = 5;
int b = 2;
int quotient = a / b; // quotient 的值为 2

如果操作数中有一个是实型，结果将是双精度实型。

int a = 5;
double b = 2.0;
double result = a / b; // result 的值为 2.5

求余运算符（%）

求余运算符用于计算两个整数相除后的余数。

int a = 5;
int b = 2;
int remainder = a % b; // remainder 的值为 1

需要注意的是，求余运算符不能用于浮点数。

关系运算符用于比较两个操作数之间的关系，返回的结果是一个布尔值（真或假）。C语言中的关系运算符包括：

• 小于（<）
• 大于（>）
• 小于等于（<=）
• 大于等于（>=）
• 等于（==）
• 不等于（!=）

int a = 5;
int b = 3;
int isGreater = (a > b); // isGreater 的值为 1（真）
int isEqual = (a == b); // isEqual 的值为 0（假）

关系运算符的结果通常用于条件判断语句中，如if语句。

逻辑运算符用于对布尔值进行逻辑运算，返回的结果也是一个布尔值。C语言中的逻辑运算符包括：

• 逻辑与（&&）：当两个操作数都为真时，结果为真。
• 逻辑或（||）：当至少有一个操作数为真时，结果为真。
• 逻辑非（!）：当操作数为假时，结果为真；当操作数为真时，结果为假。

int a = 5;
int b = 3;
int c = 0;
int result1 = (a > b) && (b > c); // result1 的值为 1（真）
int result2 = (a < b) || (b > c); // result2 的值为 1（真）
int result3 = !(a == b); // result3 的值为 1（真）

逻辑运算符常用于复杂的条件判断中。

位运算符用于对整数的二进制位进行操作，可以直接对内存中的数据进行位级别的处理。C语言中的位运算符包括：

• 位与（&）：对两个操作数的二进制位进行与运算，只有当两个相应的位都为1时，结果位才为1。
• 位或（|）：对两个操作数的二进制位进行或运算，只要有一个相应的位为1，结果位就为1。
• 位异或（^）：对两个操作数的二进制位进行异或运算，当两个相应的位不相等时，结果位为1。
• 位取反（~）：对一个操作数的二进制位进行非运算，将每个位取反。
• 左移（<<）：将一个操作数的二进制位向左移动指定的位数，右侧空出的位用0填充。
• 右移（>>）：将一个操作数的二进制位向右移动指定的位数，左侧空出的位用符号位填充（对于有符号整数）或0填充（对于无符号整数）。

int a = 5; // 二进制表示为 00000101
int b = 3; // 二进制表示为 00000011
int andResult = a & b; // andResult 的值为 1（二进制 00000001）
int orResult = a | b; // orResult 的值为 7（二进制 00000111）
int xorResult = a ^ b; // xorResult 的值为 6（二进制 00000110）
int notResult = ~a; // notResult 的值为 -6（二进制 11111010）
int leftShiftResult = a << 1; // leftShiftResult 的值为 10（二进制 00001010）
int rightShiftResult = a >> 1; // rightShiftResult 的值为 2（二进制 00000010）

位运算符在处理二进制数据、优化性能等方面有广泛应用。

在C语言中，当多个运算符出现在同一个表达式中时，它们的执行顺序由优先级决定。优先级高的运算符会先于优先级低的运算符执行。以下是C语言中主要运算符的优先级顺序：

1. 括号（()）、数组下标（[]）、结构体成员访问（.、->）
2. 单目运算符（!、~、++、--、+、-、*、&、sizeof）
3. 算术运算符（*、/、%）
4. 算术运算符（+、-）
5. 移位运算符（<<、>>）
6. 关系运算符（<、<=、>、>=）
7. 相等运算符（==、!=）
8. 位与（&）
9. 位异或（^）
10. 位或（|）
11. 逻辑与（&&）
12. 逻辑或（||）
13. 条件运算符（?:）
14. 赋值运算符（=、+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、^=、|=）
15. 逗号运算符（,）

例如：

int a = 5;
int b = 3;
int c = 2;
int result = a + b * c; // result 的值为 11，因为乘法优先级高于加法

为了使代码更清晰、可读性更好，建议在复杂的表达式中使用括号来明确计算顺序。

掌握C语言中的运算符及其优先级是编写正确、高效代码的关键。通过本文的介绍，相信读者已经对C语言中的运算符有了全面的了解。在实际编程中，要善于运用这些运算符，同时注意运算符优先级的使用，遵循良好的编程习惯和规范，写出高质量、易于维护的代码。