C语言关系、条件和逻辑操作符详解
C语言关系、条件和逻辑操作符详解
C语言中的关系操作符、条件操作符和逻辑操作符是编程的基础，正确理解和使用这些操作符对于编写高效、正确的代码至关重要。本文将详细介绍这些操作符的用法、常见错误以及实际应用，帮助读者掌握C语言中的基本逻辑运算。
关系操作符
C语言中用于比较的表达式称为“关系表达式”（relational expression），其中使用的运算符称为“关系运算符”（relational operator）。主要的关系运算符有6个：
>：大于运算符<：小于运算符>=：大于等于运算符<=：小于等于运算符==：相等运算符!=：不相等运算符
关系表达式的一些例子：
a == ba != ba < ba > ba <= ba >= b
关系表达式通常返回0或1，表示真假。例如，如果a等于b，表达式会返回1（真）；如果a不等于b，表达式会返回0（假）。
“==”与“=”的区别
需要注意的是，相等运算符“==”与赋值运算符“=”是两个不同的运算符，不要混淆。
例如，当键盘输入3时，if表达式中a（3）判断等于3，if表达式为真，打印“hehe”。如果输入5，if表达式中a（5）判断不等于3，if表达式为假，打印“haha”。
为了避免错误，建议将常量写在左边，变量写在等号右边，例如if (3 == a)。这样，如果误将“==”写成“=”，编译器会报错，因为不能将变量赋值给常量。
多个关系运算符不宜连用
另一个需要避免的错误是多个关系运算符的连续使用，例如i < j < k。这种写法虽然合法但通常达不到预期结果，因为关系运算符是从左到右计算的，实际执行的是(i < j) < k。
例如，下面的代码中，即使age为10，也会打印“青年”，因为18 <= age为假（返回0），而0 <= 40为真。
多个关系运算符判断值是否在中间的写法
如果要判断一个值是否在两个值之间，应该使用逻辑与运算符&&，例如i < j && j < k。
例如，要判断年龄是否在18岁到36岁之间，应该使用：
if (age >= 18 && age <= 36)
{
printf("青年\n");
}
条件操作符
条件操作符也称为三目操作符，是C语言中唯一的三目操作符，形式为exp1 ? exp2 : exp3。如果exp1为真，则计算exp2；如果exp1为假，则计算exp3。
练习1：使用条件操作符改造代码
将以下代码中的if...else...语句使用条件操作符改造：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d", &a);
if (a > 5)
b = 3;
else
b = -3;
printf("%d\n", b);
return 0;
}
改造后的代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d", &a);
b = (a > 5 ? 3 : -3);
printf("%d\n", b);
return 0;
}
练习2：使用条件表达式实现找两个数中较大值
可以使用条件表达式实现找两个数中较大值的功能：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a, b, max;
printf("请输入两个整数：");
scanf("%d %d", &a, &b);
max = (a > b ? a : b);
printf("较大的数是：%d\n", max);
return 0;
}
逻辑操作符
逻辑运算符用于构建更复杂的表达式，主要有三个运算符：
!：逻辑取反运算符&&：逻辑与运算符||：逻辑或运算符
逻辑取反操作符：！
逻辑取反运算符!只有一个操作数，是非0（真）变为0（假），0（假）变为1（真）。
逻辑与运算符：&&
逻辑与运算符&&表示“并且”的关系，只有两侧的表达式都为真时整个表达式才为真。
逻辑或运算符：||
逻辑或运算符||表示“或者”的关系，只要两侧的表达式中有一个为真，整个表达式就为真。
练习：闰年的判断
输入一个年份year，判断是否是闰年。闰年的判断规则：
- 能被4整除且不能被100整除的是闰年
- 能被400整除的是闰年
可以使用逻辑运算符实现：
#include <stdio.h>
int main()
{
int year;
printf("请输入年份：");
scanf("%d", &year);
if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0)
{
printf("%d是闰年\n", year);
}
else
{
printf("%d不是闰年\n", year);
}
return 0;
}
短路求值
C语言逻辑运算符具有短路求值的特点，即如果左侧的表达式已经能够确定整个表达式的结果，就不再计算右侧的表达式。
例如：
int a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
int i = a++ && ++b && d++;
在这个例子中，由于a++的结果为0，整个表达式的结果已经确定为0，因此++b和d++都不会被执行。只有a在使用后自加了1，即a=1，而b、c、d的值不变。
将&&改为||时：
int a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
int i = a++ || ++b || d++;
由于a++的结果为0，需要继续计算++b。++b的结果为3，整个表达式的结果已经确定为1，因此d++不会被执行。只有a在使用后自加了1，即a=1，而b、c、d的值不变。