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C语言关系、条件和逻辑操作符详解

创作时间:

作者:

@小白创作中心

C语言关系、条件和逻辑操作符详解

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/2302_80244431/article/details/140569410

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以下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

关系表达式的例子：

a == b
a != b
a < b
a > b
a <= b
a >= 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）。

用代码验证：

2 != 3 返回0（假）
2 == 2 返回1（真）
20 > 12 返回1
12 > 20 返回0

“==”与“=”的区别

注意：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 (a == 3) {
    printf("hehe");
} else {
    printf("haha");
}

如果输入3，if表达式为真，打印“hehe”；如果输入5，if表达式为假，打印“haha”。

为了避免错误，写判断相等的表达式时，可以将常量写在左边，变量写在右边：

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：多个关系运算符不宜连用。

例如：

i < j < k

这种写法虽然合法，但通常达不到预期的结果。实际执行的是：

(i < j) < k

因为关系运算符是从左到右计算，所以上面式子中，(i < j)先计算返回0或1，最终0或1与右边< k进行比较。

例子：

如果输入的年龄是10，为什么也会打印“青年”呢？因为这段代码是错的，在语法上是对的，但在逻辑上是错的。if表达式中先算的是：18<=age，而18不可能小于等于10，所以18<=10为假，为假就是0。紧接着0<=40为真，就打印了“青年”。并不是拿age与18和40一起比的。

多个关系运算符判断值是否在中间的写法

如果想要判断变量j的值是否在i和k之间，应该使用下面的写法：

i < j && j < k

例如，我们输入一个年龄，如果年龄在18岁~36岁之间，我们输出青年。此时代码正确，青年就不打印了。

条件操作符

条件操作符也叫三目操作符（C语言中唯一的一个三目操作符），需要接受三个操作数，形式如下：

exp1 ? exp2 : exp3

条件操作符的计算逻辑是：如果exp1为真，计算exp2，计算的结果是整个表达式的结果；如果exp1为假，计算exp3，计算的结果是整个表达式的结果。

练习1: 使用条件操作符改造下面代码的逻辑。

#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：

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。

逻辑操作符

逻辑运算符提供逻辑判断功能，用于构建更复杂的表达式，主要有下面三个运算符：

!：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。
&&：与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。
||：或运算符，就是或者的意思（两侧至少有一个表达式为真，则为真，否则为假）。

注：C语言中，非0表示真，0表示假。

逻辑取反操作符：！

!：只有一个操作数，所以是单目操作符。

a	!a
非0（真）	0（假）
0（假）	1（真）

注：!不能放在操作数的后面，只能放在操作数的前面。

逻辑与运算符：&&

a	b	a && b
非0（真）	非0（真）	1（真）
非0（真）	0（假）	0（假）
0（假）	非0（真）	0（假）
0（假）	0（假）	0（假）

注：全真则真，一假全假。

逻辑或运算符：||

| a | b | a || b |
|---|---|--------|
| 非0（真） | 非0（真） | 1（真） |
| 非0（真） | 0（假） | 1（真） |
| 0（假） | 非0（真） | 1（真） |
| 0（假） | 0（假） | 0（假） |

注：一真则真。

例如：我们说一年中月份是12月或者1月或者2月是冬天，那么我们怎么使用代码体现呢？

练习：闰年的判断

输入一个年份year，判断year是否是闰年。

闰年的判断规则：

能被4整除并且不能被100整除的是闰年
能被400整除的是闰年

可以发现：

规则1有“并且”两字，所以规则一是并且的关系：（）&&（）；
规则1与规则2都能判断是不是闰年，它们是或者的关系：（这其中包含规则1的并且关系：（（）&&（））||（））

合并起来则为：（（）&&（））||（）

第一种写法：

第二种写法：

int main() {
    int year = 0;
    scanf("%d", &year);
    if ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) {
        printf("是闰年");
    } else {
        if (year % 400 == 0) {
            printf("是闰年");
        } else {
            printf("不是闰年");
        }
    }
    return 0;
}

短路

C语言逻辑运算符还有一个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是保证的。如果左边的表达式满足逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为“短路”。

例如：

if (month >= 3 && month <= 5)

表达式中&&的左操作数是month >= 3，右操作数是month <= 5，当左操作数month >= 3的结果是0的时候，即使不判断month <= 5，整个表达式的结果也是0（不是春季）。因为逻辑与一假全假，从左边表达式就知道结果，不再对后面表达式进行计算了。

所以，对于&&操作符来说，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执行。

对于||操作符是怎么样呢？我们结合前面的代码：

if (month == 12 || month == 1 || month == 2)

如果month == 12，则不用再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1（是冬季）。

所以，||操作符的左操作数的结果不为0时，就无需执行右操作数。

像这样仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进行计算的运算称为短路求值。

练习：阅读代码，计算代码输出的结果。

因为：

a++是后置++：先用后加。在i = a++ && ++b && d++中，a为0，后面又是&&（逻辑与），所以a++（0）&& ++b为0（假），紧接着后面又是&&（逻辑与），即a++ && ++b（0）&& d++，为0。
所以b，c，d不做变化，只有a在使用过后自加了1，即a=1; b=2; c=3; d=4。

将a改为2后的值呢？

因为：

a++是后置++：先用后加。在i = a++ && ++b && d++中，a++整个表达式为2，是真，所以得算后面的++b。同时用完后a自加了1==3。
++b是前置++：先加后用。所以++b这个表达式在i = a++ && ++b && d++中为3，是真，接着算d++。
d++是后置++：先用后加。在i = a++ && ++b && d++中，d++整个表达式为4，同时用完后自加了1==5。