6.5 運算子與表示式

6。5 運算子與表示式

上一節詳細介紹了資料型別轉換的方法。本節主要講常用運算子及表示式，包括自加、自減、複合賦值、簡單條件、逗號運算子以及它們構成表示式。

運算子是具有特定計算功能的符號，是一種特殊的函式實現。運算子有單目運算子、雙目運算子等，前者需要一個運算物件或運算量，後者左右兩邊各需要一個運算物件或運算量。一般雙目運算左右兩個運算量的資料型別應該相同，如果資料型別不同，則自動進行型別轉換後進行計算。

表示式是帶有值的運算式，在參與運算中地位等同於一個數。所以變數、常量和函式等也是最簡單的表示式。我們可以用運算子連線表示式構成新的表示式，表示式的資料型別由運算量的型別的優先順序決定。

程式設計最常用的運算子有算術運算子、賦值運算子、複合賦值運算子、關係運算符、邏輯運算子、逗號運算子、簡單條件運算子、位運算子等。

算術運算子

分為單目運算子+（正）、-（負）、++（自增）、——（自減）運算子，及雙目運算子+（加）、-（減）、*（乘）、/（除）和%（取餘）。在書寫數學表示式時，*號不能省略，/的分子和分母是複雜表示式時都要分別加括號，%是隻針對整數的運算。要注意兩個整數相除的結果是整數，小數部分會被丟棄。

自增++和自減——運算子的運算量只能是變數，用來實現變數的值加1或減1。這兩個運算子可以用在變數之前或之後，其功能有所不同。如：

int i=10，j=10；i++；++i；——j；++j；

等都是正確的。但是如以下表達是錯誤的：

++（i++）、（i+10）++或 ——10、（x+5）——

當自加（減）運算子用在變數之前稱為前加（減），用在變數之後稱為後加（減）。無論運算子用在前還是用在後，如果是構成賦值語句，則兩者是等價的，都等價於x=x+1或x=x-1賦值語句。如：

int i=10，j=20；i++； //可替換++i；——j； //可替換j——；

但是，當前加或後加、前減或後減用作表示式時，情況卻不一樣。此時不僅完成的是變數的自加1或者自減1的功能。整個表示式取值的時機卻有所不同，前加或前減先完成變數賦值後，表示式再取變數的值（先加1或先減1後取值），設i=10，則表示式（++i）的值11、（——i）的值是9，表示式的值與運算後變數i的值一樣；

後加或後減

是先把變數的值給表示式，則完成變數的值增1或減1（先取值再加1或減1），如j=10，則表示式（j++）或（j——）的值都是10，但是j卻分別變成了11或9。

掌握前加（減）和後加（關係）的關鍵是要抓住兩個值，即

變數值

和

表示式值

。不管是前加（減）或後加（減），變數的結果是一樣的，不同的是表示式的值是加（減）後取值還加（減）前取值。通過幾個個例子辨析一下：

int n1，n2，m，k；n1=n2=2；m=++n1；k=n2++；printf（“%d，%d\n”，m，k）；

以上程式碼輸出結果為：3，2。n1自加1後值為3，然後表過式（++n1）取n的值再賦給m。接下來表示式（n2++）先取n2的值（即2），然後n2自加1，所以表示式（n2++）賦給k，k的值為2。實際上以上程式碼段可近似寫為：

int n，m，k；

n1=n2=2；

n1=1+1;

m=n1；

k=n2；

n2=n2+1;

printf（“%d，%d\n”，m，k）；

很容易發現，所謂

前加

指的是n1在使用前先自加1，後加指的是n2使用後再自加1。

由於前加（減）和後加（減）更像是程式設計中技巧性的東西，初學者不必在上面過度花時間。但是瞭解它們的區別對讀懂他們寫的程式可能是必要的。

賦值運算子

“=”是C語言特有運算子，作用是計算等號=右邊的表示式後再給左邊變數或左值（Lvalue）賦值，同時構成賦值表示式。賦值表示式的值取被賦值後變數的值，如賦值表示式a=10，表示給變數a賦整數10，同時表示式“a=10“也取值10，因此可以將該表示式的值又賦給另一個變數以實現連續賦值，如：

b=（a=10）；

由於賦值運算子按照從右至左的順序結合，因此以上表達式可以寫成：

b=a=10；

以上表達式並不是把10分別賦給a和b兩個變數，而是把10先賦給a後，再把表示式（a=10）的值賦給b。

複合賦值運算子

指的是運算子與賦值號組合構成的運算子，基本形式為： op=，op表示運算子，可以是+、-、*、/、%及位運算子等，=號表示賦值，複合賦值運算連線變數與表示式構成複合賦值表示式。要注意複合賦值運算子左邊必須是變數或合法的左值（Lvalue），右邊可以是任何表示式。作用是把左邊變數的值與右邊表示式的值作op運算後，再賦給左邊變數，複合賦值表示式：

變數 op= 表示式

與賦值表示式

變數 = 變數 op 表示式

賦值號左右兩邊的“變數”是同一個變數。如前面學到的“sum=sum+資料項i”“f=f*i”可以分別寫成：

sum += 資料項i；f=f*i；

而x=x*（y-3）可以寫成 x *= y-3。

複合賦值運算也可以作為一個表示式用在其它表示式中，此時複合賦值表示式的值與左邊被賦值以後的變數相等。如以下程式碼：

int a，b；a=10；b=20；a+=b*=a-5；printf（”a=%d，b=%d\n“，a，b）；

程式碼執行結果是：a=110，b=100。複合賦值也是按

從右至左的

順序結合的，所以先執行“b*=a-5”，結果b的值和表示式的值都為100，再做a+=100，所以a的值為110。如果程式碼中a-5變為a=5，則結果又是什麼呢？請您思考。

關係運算符

可以完成兩個運算量的比較，有大於>、小於<、大於或等於>=、小於或等於<=和等於==、不等於！=六種。關係運算符構成關係表示式，其值只能有0和1兩種結果，分別表示假和真。關係運算符按從左至右相結合，>、<、>=、<=優先順序相同，且比==和！=高。關係運算符的優先順序低於算術運算子，但高於賦值運算子。如以下兩個表示式是合法的，如：

（1）4

設x為3時，表示式（1）從左至右計算，4

邏輯運算子

可以連線各類表示式構造出較複雜的條件表示式。主要有邏輯與（&&）、邏輯或（||）與邏輯非（！）三種，前面兩種是雙目運算，後一種是單目運算。邏輯與（&&）的優先順序大於邏輯或（||），這種兩運算子的優先順序都低於關係運算符，但是比賦值運算子高。邏輯非（！）的優先順序比算術運算的優先順序高，如：

判斷x在區間［5，20］以內可以用 x>=5 && x<=20表示，判斷ch是大寫字母可以用 ch>=‘A’ && ch<=‘Z’表示，要判斷ch是數字字元可以有ch>=‘0’ && ch<=‘9’。

邏輯與

構成表示式的值只有運算子兩邊結果都為真（非0）時，結果才為1（真），只要有一個表示式為假，結果一定為假。因此表示式 4 && -1 的結果為1，但4 && 0的結果為0。

判斷x的值在區間［5，20］之外可以用x<5 || x>20表示。

如當x分別為1時，有x<5為真，所以表示式的值為1（真），當x為10時，運算子兩邊的表示式都為假，結果為0（假）。

邏輯或

運算只要兩邊的表示式有一個為真（非零）時，結果就為真，只有兩個同時為假時，結果才為假。 所以有5 || 0為真，0 || 0為假。

邏輯非

（！）是把真變假，假變真的運算子。如表示x在區間［5，20］之外的表示式，除了可用x<5||x>20之外。還可以用！（x>=5 && x<=20）表示，意味著x不在［5，20］區間內，事實上兩種表示法是等價的。！0的結果為1，！1的結果為0。

表示式：

a>20 || 3 + 10 && 2

含有算術運算子、邏輯運算子和關係運算符，計算優先順序是什麼呢？首先計算算術運算3+10，結果為13。然後計算a>20結果為0或1，表示式化簡為

（0或1） || 13 && 2

因為&&高於||，所以計算13&&2，結果為1。再與前面的值進行

||

運算，結果為1。所以表示式無論a為多少，結果都是1。

邏輯運算最容易搞錯的是其“

短路原理

”。即A||B中，只要計算A為1，B不再計算。A && B中要計算A為零，B也不用再計算。如程式碼段：

int a=3，b=5；int c，d；c= （a+=3） || （b+=5）；d= （b-=5） && （a=10）；printf（”a=%d，b=%d，c=%d，d=%d\n“，a，b，c，d）；

在給c賦值時，由於複合賦值表示式a+=3的值為6且變數a也變成了6，根據“短路原理”，不再計算b+=5，所以b的值不變。在給d賦值時，複合賦值語句b-=5的值為0（假），b的值也為零，所以不再計算a=10，所以a的值保持不變。所以最後顯示結果為：a=6，b=0，c=1，d=0。注意的是賦值運算子的優先順序比邏輯運算子低，所以要先加上括號。

例2:

請寫出判斷x與y不能同時為零的表示式。

（1）最簡單的方法是先寫出同時為零的表示式 x==0 && y==0，然後加上！運算子，即！（x==0 && y==0）；

（2）不同時為零，就是至少有一個不為零，可以用邏輯或運算，即：x！=0 || y！=0；

（3）由於表示式x！=0只有當x是非0時為真，是0為假，因此x！=0等價於x，所以（2）可以簡寫為：x || y。

簡單條件運算子

（？：）是根據一個條件表示式的值來確定表示式的取值。構成的表示式稱為簡條件表示式，基本格式如下：

e1 ？ e2 ： e3

e1稱為條件表示式，先計算表示式e1的值，如果e1的結果為1（真），則選擇表示式e2的值，否則選擇表示式e3的值。簡單條件表示式常用來簡化某些if_else語句。如：

if（x>=60） y=1；else y=0；

可以用簡單條件表示式寫成：

y = （x>=60） ？ 1： 0；

原來用幾行寫完的程式碼，現在一行就能寫完，程式碼更加簡潔易讀。

再來看一個判斷空間是否用完的程式，如果n表示當前已經使用空間，MAXSIZE表示最大申請空間。如果空間用完函式返回1（真），否則返回0（假）。用if_else語句是這樣寫的：

if（n==MAXSIZE） return 1；else return 0；

用簡單條件表示式可簡寫為：

return n==MAXSIZE ？ 1 ：0；

最後來看一下求三個變數最大值的簡單條件表示式如何寫？用兩個簡單條件表示式就可省掉兩個if_else語句的書寫。

max=（ a > b） ？ a ： b；max= （c > max）？ c ： max；

逗號運算子

（，）是用來連線一系列表示式，逗號運算子連線的表示式系列稱為逗號表示式，其取值為最後一個表示式的值。用法如下：

表示式1，表示式2，。。。。，表示式n

如以下例子：

int a， b， c；（a=2）， （b=3）， （c=a+b）；

由於逗號運算子的優先順序最低，比賦值運算子還要低。所以，上面第二行括號可以省略如下：

a=2， b=3， c=a+b；

注意，不要錯把2，b=3，c=a+b理解為逗號表示式。該表示式的第一個表示式是a=2。我們可以用逗號表示式把多條賦值語句或複合語句變成一條件語句，如上面的表示式對應的是以下三條語句。

a=2；b=3；c=a+b；

逗號表示式可以用在for語句中的e1和e3表示式中，如求累加和的程式原來為：

sum=0；for（i=1；i<=n；i++） sum=sum+i；

可以把sum=0合到for的表示式e1中，可以把sum=sum+i合到表示式e3中，結果for語句變成了這樣：

for（

sum=0，i=1

；i<=n；

sum=sum+i，i++

） ；

用一行for語句完成原來的功能，此時迴圈體只是一個分號而已。

最後講一下sizeof運算子。sizeof是一個運算子，不是一個函式，可以用來獲得

常量、變數、表示式

和

資料型別

等佔用記憶體空間的大小。

要檢視資料型別佔用空間的大小，直接在sizeof後面跟資料型別即可，如：

sizeof（int），sizeof（long long）可分別獲得整型和長長整型應該佔空間的大小。

如果想檢視常量、變數或表示式應占用儲存空間的大小，可以如下使用sizeof運算子，如：

int a；double b；printf（”%d，%d，%d，%d\n“，sizeof（a），sizeof（b），sizeof（4），sizeof（a+2。0））；

程式執行結果為：

4，8，4，8

說明了變數a與常量4都是int型的，變數b與表示式a+2。0都是雙精度型。

本節簡要介紹了算術運算子、關係運算符和邏輯運算子以及它們構成的表示式，深入介紹了自加、自減運算子、複合賦值運算子、簡單條件運算子等及其相應表示式的使用。本節就講到這裡，下一節再見！