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C语言-“关系”,“条件”,“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”,“逻辑”操作符详解

引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/2302_80244431/article/details/140569410

本文详细介绍了C语言中的关系操作符、条件操作符和逻辑操作符。通过多个具体的代码示例和练习,帮助读者理解这些操作符的使用方法和注意事项。文章特别强调了一些常见的错误用法,并提供了正确的写法和改进建议。

关系操作符

C语言用于比较的表达式,称为“关系表达式”(relational expression),里面使用的运算符就称为“关系运算符”(relational operator),主要有下面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:

  1. a == b;
  2. a != b;
  3. a < b;
  4. a > b;
  5. a <= b;
  6. a >= b;

关系表达式通常返回 0 或 1,表示真假。

eg:例一中a等于b的话,表达式会返回1,为真。若 a 不等于 b 的话,表达式会返回0,为假。

用代码来验证,2不等于3,为假,程序返回(打印)的是0

当将表达式换成2等于2时,为真,程序返回(打印)的是1

也比如: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 “=” 是两个不一样的运算符,不要混淆。

当我们键盘输入3时,if 表达式中 a(3)判断等于3,if 表达式为真,打印了“hehe”

当我们键盘输入5时,if 表达式中a(5)判断不等于3,if 表达式为假,打印else中的“haha”

所以,两个等于号“==”是判断相等。

有时候,可能会不小心误写出下面的代码,它可以运行,但很容易出现意料之外的结果。

if (a=3)...

上面示例中,原意是a==3,但是不小心写成a=3a=3这个式子表示对变量a赋值3,所以不论a之前为几,就算是键盘输入的数是5放在了a中,到 if 表达式那里会将3赋值给a,所以if表达式的结果(返回值)为3,if表达式判断为真,打印“hehe”。

此时无论键盘输入a为几,到if那里会将3赋值给a,所以这个 if 表达式就恒为真了,就永远打印 if 中的语句,else则永远不打印。

为了防止出现这种错误,写判断相等的表达式时,将常量写在左边,将变量写在等号右边。

if (3==a)...

这样的话,如果把 “==” 误写成 =,编译器就会报错。

因为不可能把a这个变量赋值给3这个常量,所以编译器会报错。

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。

i < j < k

上面示例中,连续使用两个小于运算符。这是合法表达式,不会报错,但是通常达不到想要的结果。

即:不保证变量j在i和k之间。

其实实际执行的是下面的表达式:

( 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:

if表达式中明明规定18<=age<=40才是青年,但是age为10也打印出了青年,为什么10也能打印“青年”呢?

因为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

上面式子中,i<j返回0或1,所以最终是0或1与变量k进行比较。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

比如: 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

注:exp1(表达式1) ?(操作符)exp2(表达式2):(操作符)exp3(表达式3)

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

需要用条件操作符改造的就是选中的if...else...语句:

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。

&& 就是与运算符,也是并且的意思,&&是一个双目操作符,使用的方式是a&&b,&&两边的表达式都是真时,整个表达式才为真,只要有一个是假,则整个表达式为假。

例如:如果我们说月份是3月到5月是春天,那使用代码怎么体现呢?

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

||就是或运算符,也就是或者的意思,||也是一个双目操作符,使用的方式是:a||b,||两边的表达式只要有一个是真,整个表达式就是真,两边的表达式都为假的时候,才为假

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

输入一个月份year,判断year是否是闰年

闰年的判断规则:

  1. 能被4整除并且不能被100整除的是闰年
  2. 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”。

如前面的代码:

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。

所以最后的值:a=3,b=3,c=3,d=5.

注:i的值为1。因为i=a++ && ++b && d++都为真,为真就返回了1

将&&改为||,读下面代码:

a++在i = a++ || ++b || d++中为2,是真,所以后面短路求值,都不用算了,即b,d的值都不变。只有a在用后自加了1为3

同样的,将a变为0,代码的结果分别为:

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