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C语言操作符和进制转换详解

创作时间:

作者:

@小白创作中心

C语言操作符和进制转换详解

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/hedhjd/article/details/146116491

本文是一篇关于C语言操作符和进制转换的教程文章，内容涵盖了操作符的分类、二进制和进制转换、原码反码补码、移位操作符、位操作符、结构成员访问操作符以及操作符的优先级与结合性等多个主题。文章结构清晰，内容详尽，适合C语言初学者学习参考。

操作符的分类

算术操作符：+ - * / %
移位操作符：<< >>
位操作符：& | ^
赋值操作符：= += -= = /= %= <<= >>= &= |= ^=
单目操作符：！ ++ – & * + - ~ sizeof (类型)
关系操作符：> >= < <= == ！=
逻辑操作符：&& ||
条件操作符：？：
逗号表达式：，
下标引用：[ ]
函数调用：( )
结构体成员访问： . ->

二进制和进制转换

其实我们经常能听到2进制、8进制、10进制、16进制这样的讲法，那是什么意思呢？其实2进制、8进制、10进制、16进制是数值的不同表⽰形式而已

二进制：
2进制中满2进1，2进制的数字每⼀位都是0~1的数字组成：
128 64 32 16 8 4 2 1

十进制12的二进制就是1100，也就是取上面8 4 2 1的前两位

2.1 2进制转10进制

10进制中的123，从右到左依次是个位，十位，百位，每一位都有自己的权重，每一位各自乘以各自的权重然后加和就是表示的值
2进制转换10进制的12也相同

2.2 10进制转2进制

2.3 2进制转8进制

8进制的数字每⼀位是0~~7的，0~~7的数字，各⾃写成2进制，最多有3个2进制位就⾜够了，⽐如7的⼆进制是111，所以在2进制转8进制数的时候，从2进制序列中右边低位开始向左每3个2进制位会换算⼀个8进制位，剩余不够3个2进制位的直接换算
如：2进制的01101011，换成8进制：0153，0开头的数字，会被当做8进制

2.4 2进制转16进制

16进制的数字每⼀位是0~~9,a ~f 的，0~~9,a ~f的数字，各⾃写成2进制，最多有4个2进制位就⾜够了，⽐如 f 的⼆进制是1111，所以在2进制转16进制数的时候，从2进制序列中右边低位开始向左每4个2进制位会换算⼀个16进制位，剩余不够4个⼆进制位的直接换算
在16进制中，两位数用字母表示(大小写都可以）
10 = A/a 11 = B/b 12 = C/c 13 = D/d 14 = E/e 15 = F/f
如：2进制的01101011，换成16进制：0x6b，16进制表⽰的时候前⾯加0x

原码、反码、补码

整数的2进制表示方法有三种，即原码、反码和补码

有符号整数的三种表示方法均有符号位和数值位两部分，2进制序列中，最⾼位的1位是被当做符号位，剩余的都是数值位

符号位都是⽤0表⽰“正”，⽤1表⽰“负”
正整数的原、反、补码都相同
负整数的三种表示方法各不相同

原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成⼆进制得到的就是原码
反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码
补码：反码+1就得到补码

反码得到原码也是可以使用：取反，+1的操作

数据存放内存中其实存放的是补码

移位操作符

移位操作符的操作数只能是整数，移动操作符移动的是二进制位

4.1 左移操作符

移位规则：左边抛弃、右边补0，左移的效果和乘2类似

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 10;
    int n = num << 1;
    printf("n= %d\n", n);
    printf("num= %d\n", num);
    return 0;
}

4.2 右移操作符

与左移操作符的效果相反，右移的效果和除2类似

移位规则：右移运算分两种：

逻辑右移：左边⽤0填充，右边丢弃
算术右移：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 10;
    int n = num >> 1;
    printf("n= %d\n", n);
    printf("num= %d\n", num);
    return 0;
}

对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的

例如：

int num = 10;
num>>-1;

位操作符：&、|、^、~

位操作符的操作数必须是整数

5.1 & 按位与

当两个对应的二进制位都为 1 时，结果位才为 1，否则为 0，也就是同1为1，不1为0

0000000000 0000000000 0000000001 11 a
0000000000 0000000000 0000011000 11 b
0000000000 0000000000 0000000000 11 a & b

5.2 | 按位或

当两个对应的二进制位中只要有一个为 1，结果位就为 1，当两个位都为 0 时，结果位才为 0

也就是有1为1，无1为0

0000000000 0000000000 0000000001 01 a
0000000000 0000000000 0000000000 11 b
0000000000 0000000000 0000000001 11 a | b

5.3 ^ 按位异或

当两个对应的二进制位不同（一个为 0，另一个为 1）时，结果位为 1，当两个位相同（都为 0 或都为 1）时，结果位为 0

也就是不同为1，相同为0

0000000000 0000000000 0000000001 01 a
0000000000 0000000000 0000000000 11 b
0000000000 0000000000 0000000001 10 a ^ b

5.4 ~ 按位取反

顾名思义，将每个二进制位中的 0 变为 1，1 变为 0

0000000000 0000000000 0000000001 01 a
1111 1111 11 1111 1111 11 1111 1111 10 10 ~a

结构成员访问操作符

6.1 什么是结构体

结构是⼀些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量，如：
标量、数组、指针，甚⾄是其他结构体

结构体的语法结构：

struct tag
{
    member - list;
}variable - list;

描述⼀个学生：

struct Stu
 {
   char name[20];//名字
   int age;//年龄 
   char sex[5];//性别
   char id[20];//学号 
 }; //分号不能丢

结构体的定义：

struct Point
 {
   int x;
   int y;
 }p1;        //声明类型的同时定义变量p1        
struct Point p2;    //定义结构体变量p2

结构体的指定顺序初始化：

//指定顺序初始化
struct Point p3 = { 10, 20 };
struct Stu        //类型声明
{
    char name[15];//名字
    int age;
    //年龄
};
struct Stu s1 = { "zhangsan", 20 };//初始化
struct Stu s2 = { .age = 20, .name = "lisi" };//指定顺序初始化

结构体嵌套初始化：

struct Node
{
    int data;
    struct Point p;
    struct Node* next;
}n1 = { 10, {4,5}, NULL };
//结构体嵌套初始化
struct Node n2 = { 20, {5, 6}, NULL };//结构体嵌套初始化

6.2 结构体成员的直接访问

结构体成员的直接访问是通过点操作符（.）访问的，点操作符接受两个操作数

语法结构：结构体变量.成员名

#include <stdio.h>
struct Point
{
    int x;
    int y;
}p = { 1,2 };
int main()
{
    printf("x: %d y: %d\n", p.x, p.y);
    return 0;
}

6.3 结构体成员的间接访问

有时候我们得到的不是⼀个结构体变量，⽽是得到了⼀个指向结构体的指针

语法结构：结构体指针->成员名

#include <stdio.h>
struct Point
{
    int x;
    int y;
};
int main()
{
    struct Point p = { 3, 4 };
    struct Point* ptr = &p;
    ptr->x = 10;
    ptr->y = 20;
    printf("x = %d y = %d\n", ptr->x, ptr->y);
    return 0;
}