C++基础了解-08-C++运算符
创始人
2024-05-30 23:15:58
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@C++运算符

一、C++ 运算符

运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。C++ 内置了丰富的运算符,并提供了以下类型的运算符:

算术运算符
关系运算符
逻辑运算符
位运算符
赋值运算符
杂项运算符

二、算术运算符

下表显示了 C++ 支持的算术运算符。

假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:
在这里插入图片描述

#include 
using namespace std;int main()
{int a = 21;int b = 10;int c;c = a + b;cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;c = a - b;cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;c = a * b;cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;c = a / b;cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;c = a % b;cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;int d = 10;   //  测试自增、自减c = d++;cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;d = 10;    // 重新赋值c = d--;cout << "Line 7 - c 的值是 " << c << endl ;return 0;
}

Line 1 - c 的值是 31
Line 2 - c 的值是 11
Line 3 - c 的值是 210
Line 4 - c 的值是 2
Line 5 - c 的值是 1
Line 6 - c 的值是 10
Line 7 - c 的值是 10


三、关系运算符

下表显示了 C++ 支持的关系运算符。

假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:
在这里插入图片描述

#include 
using namespace std;int main()
{int a = 21;int b = 10;int c ;if( a == b ){cout << "Line 1 - a 等于 b" << endl ;}else{cout << "Line 1 - a 不等于 b" << endl ;}if ( a < b ){cout << "Line 2 - a 小于 b" << endl ;}else{cout << "Line 2 - a 不小于 b" << endl ;}if ( a > b ){cout << "Line 3 - a 大于 b" << endl ;}else{cout << "Line 3 - a 不大于 b" << endl ;}/* 改变 a 和 b 的值 */a = 5;b = 20;if ( a <= b ){cout << "Line 4 - a 小于或等于 b" << endl ;}if ( b >= a ){cout << "Line 5 - b 大于或等于 a" << endl ;}return 0;
}

Line 1 - a 不等于 b
Line 2 - a 不小于 b
Line 3 - a 大于 b
Line 4 - a 小于或等于 b
Line 5 - b 大于或等于 a


四、逻辑运算符

下表显示了 C++ 支持的关系逻辑运算符。

假设变量 A 的值为 1,变量 B 的值为 0,则:
在这里插入图片描述

#include 
using namespace std;int main()
{int a = 5;int b = 20;int c ;if ( a && b ){cout << "Line 1 - 条件为真"<< endl ;}if ( a || b ){cout << "Line 2 - 条件为真"<< endl ;}/* 改变 a 和 b 的值 */a = 0;b = 10;if ( a && b ){cout << "Line 3 - 条件为真"<< endl ;}else{cout << "Line 4 - 条件不为真"<< endl ;}if ( !(a && b) ){cout << "Line 5 - 条件为真"<< endl ;}return 0;
}

Line 1 - 条件为真
Line 2 - 条件为真
Line 4 - 条件不为真
Line 5 - 条件为真


五、位运算符

位运算符作用于位,并逐位执行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示:
在这里插入图片描述
假设如果 A = 60,且 B = 13,现在以二进制格式表示,它们如下所示:

A = 0011 1100

B = 0000 1101


A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A = 1100 0011

下表显示了 C++ 支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60,变量 B 的值为 13,则:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

#include 
using namespace std;int main()
{unsigned int a = 60;      // 60 = 0011 1100  unsigned int b = 13;      // 13 = 0000 1101int c = 0;           c = a & b;             // 12 = 0000 1100cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;c = a | b;             // 61 = 0011 1101cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;c = a ^ b;             // 49 = 0011 0001cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;c = ~a;                // -61 = 1100 0011cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;c = a << 2;            // 240 = 1111 0000cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;c = a >> 2;            // 15 = 0000 1111cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;return 0;
}

Line 1 - c 的值是 12
Line 2 - c 的值是 61
Line 3 - c 的值是 49
Line 4 - c 的值是 -61
Line 5 - c 的值是 240
Line 6 - c 的值是 15


六、赋值运算符

下表列出了 C++ 支持的赋值运算符:
在这里插入图片描述

#include 
using namespace std;int main()
{int a = 21;int c ;c =  a;cout << "Line 1 - =  运算符实例,c 的值 = : " <>=  2;cout << "Line 8 - >>= 运算符实例,c 的值 = : " <

Line 1 - = 运算符实例,c 的值 = : 21
Line 2 - += 运算符实例,c 的值 = : 42
Line 3 - -= 运算符实例,c 的值 = : 21
Line 4 - *= 运算符实例,c 的值 = : 441
Line 5 - /= 运算符实例,c 的值 = : 21
Line 6 - %= 运算符实例,c 的值 = : 11
Line 7 - <<= 运算符实例,c 的值 = : 44
Line 8 - >>= 运算符实例,c 的值 = : 11
Line 9 - &= 运算符实例,c 的值 = : 2
Line 10 - ^= 运算符实例,c 的值 = : 0
Line 11 - |= 运算符实例,c 的值 = : 2


七、杂项运算符

下表列出了 C++ 支持的其他一些重要的运算符

7.1 sizeof 运算符

sizeof 是一个关键字,它是一个编译时运算符,用于判断变量或数据类型的字节大小。

sizeof 运算符可用于获取类、结构、共用体和其他用户自定义数据类型的大小。

使用 sizeof 的语法如下:

sizeof (data type)

其中,data type 是要计算大小的数据类型,包括类、结构、共用体和其他用户自定义数据类型

#include 
using namespace std;int main()
{cout << "Size of char : " << sizeof(char) << endl;cout << "Size of int : " << sizeof(int) << endl;cout << "Size of short int : " << sizeof(short int) << endl;cout << "Size of long int : " << sizeof(long int) << endl;cout << "Size of float : " << sizeof(float) << endl;cout << "Size of double : " << sizeof(double) << endl;cout << "Size of wchar_t : " << sizeof(wchar_t) << endl;return 0;
}

Size of char : 1
Size of int : 4
Size of short int : 2
Size of long int : 4
Size of float : 4
Size of double : 8
Size of wchar_t : 2


7.2 C++ 条件运算符 ? :

Exp1 ? Exp2 : Exp3;

其中,Exp1、Exp2 和 Exp3 是表达式。请注意冒号的使用和位置。? : 表达式的值取决于 Exp1 的计算结果。如果 Exp1 为真,则计算 Exp2 的值,且 Exp2 的计算结果则为整个 ? : 表达式的值。如果 Exp1 为假,则计算 Exp3 的值,且 Exp3 的计算结果则为整个 ? : 表达式的值。

? 被称为三元运算符,因为它需要三个操作数,可以用来代替如下所示的 if-else 语句:

if(condition){var = X;
}else{var = Y;
}
if(y < 10){ var = 30;
}else{var = 40;
}

上面的代码可以写成以下语句:

var = (y < 10) ? 30 : 40;

在这里,如果 y 小于 10,则 var 被赋值为 30,如果 y 不小于 10,则 var 被赋值为 40

#include 
using namespace std;int main ()
{// 局部变量声明int x, y = 10;x = (y < 10) ? 30 : 40;cout << "value of x: " << x << endl;return 0;
}

value of x: 40

7.3 C++ 成员运算符

.(点)运算符和 ->(箭头)运算符用于引用类、结构和共用体的成员。

点运算符应用于实际的对象。箭头运算符与一个指向对象的指针一起使用。例如,假设有下面的结构:

struct Employee {char first_name[16];int  age;
} emp;

(.)点运算符
下面的代码把值 “zara” 赋给对象 emp 的 first_name 成员:

strcpy(emp.first_name, “zara”);

(->)箭头运算符
如果 p_emp 是一个指针,指向类型为 Employee 的对象,则要把值 “zara” 赋给对象 emp 的 first_name 成员,需要编写如下代码:

strcpy(p_emp->first_name, “zara”);

-> 称为箭头运算符,它是由一个减号加上一个大于号组成。

简而言之,访问结构的成员时使用点运算符,而通过指针访问结构的成员时,则使用箭头运算符

7.4 C++ 强制转换运算符

强制转换运算符是一种特殊的运算符,它把一种数据类型转换为另一种数据类型。强制转换运算符是一元运算符,它的优先级与其他一元运算符相同。

大多数的 C++ 编译器都支持大部分通用的强制转换运算符:

(type) expression

其中,type 是转换后的数据类型。下面列出了 C++ 支持的其他几种强制转换运算符:

const_cast (expr): const_cast 运算符用于修改类型的 const / volatile 属性。除了 const 或 volatile 属性之外,目标类型必须与源类型相同。这种类型的转换主要是用来操作所传对象的 const 属性,可以加上 const 属性,也可以去掉 const 属性。

dynamic_cast (expr): dynamic_cast 在运行时执行转换,验证转换的有效性。如果转换未执行,则转换失败,表达式 expr 被判定为 null。dynamic_cast 执行动态转换时,type 必须是类的指针、类的引用或者 void*,如果 type 是类指针类型,那么 expr 也必须是一个指针,如果 type 是一个引用,那么 expr 也必须是一个引用。

reinterpret_cast (expr): reinterpret_cast 运算符把某种指针改为其他类型的指针。它可以把一个指针转换为一个整数,也可以把一个整数转换为一个指针。

static_cast (expr): static_cast 运算符执行非动态转换,没有运行时类检查来保证转换的安全性。例如,它可以用来把一个基类指针转换为派生类指针。

上述所有的强制转换运算符在使用类和对象时会用到。现在,请看下面的实例,理解 C++ 中如何使用一个简单的强制转换运算符。复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序

#include 
using namespace std;int main()
{double a = 21.09399;float b = 10.20;int c ;c = (int) a;cout << "Line 1 - Value of (int)a is :" << c << endl ;c = (int) b;cout << "Line 2 - Value of (int)b is  :" << c << endl ;return 0;
}

Line 1 - Value of (int)a is :21
Line 2 - Value of (int)b is :10

7.5 C++ 指针运算符(& 和 *)

C++ 提供了两种指针运算符,一种是取地址运算符 &,一种是间接寻址运算符 *。

指针是一个包含了另一个变量地址的变量,您可以把一个包含了另一个变量地址的变量说成是"指向"另一个变量。变量可以是任意的数据类型,包括对象、结构或者指针。

取地址运算符 &
& 是一元运算符,返回操作数的内存地址。例如,如果 var 是一个整型变量,则 &var 是它的地址。该运算符与其他一元运算符具有相同的优先级,在运算时它是从右向左顺序进行的。

您可以把 & 运算符读作"取地址运算符",这意味着,&var 读作"var 的地址"。

间接寻址运算符 *
第二个运算符是间接寻址运算符 ,它是 & 运算符的补充。 是一元运算符,返回操作数所指定地址的变量的值。

请看下面的实例,理解这两种运算符的用法。

#include using namespace std;int main ()
{int  var;int  *ptr;int  val;var = 3000;// 获取 var 的地址ptr = &var;// 获取 ptr 的值val = *ptr;cout << "Value of var :" << var << endl;cout << "Value of ptr :" << ptr << endl;cout << "Value of val :" << val << endl;return 0;
}

Value of var :3000
Value of ptr :0xbff64494
Value of val :3000

八、C++ 中的运算符优先级

运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级,例如,乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。

例如 x = 7 + 3 * 2,在这里,x 被赋值为 13,而不是 20,因为运算符 * 具有比 + 更高的优先级,所以首先计算乘法 3*2,然后再加上 7。

下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符,具有较高优先级的运算符出现在表格的上面,具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中,较高优先级的运算符会优先被计算。
在这里插入图片描述

#include 
using namespace std;int main()
{int a = 20;int b = 10;int c = 15;int d = 5;int e;e = (a + b) * c / d;      // ( 30 * 15 ) / 5cout << "(a + b) * c / d 的值是 " << e << endl ;e = ((a + b) * c) / d;    // (30 * 15 ) / 5cout << "((a + b) * c) / d 的值是 " << e << endl ;e = (a + b) * (c / d);   // (30) * (15/5)cout << "(a + b) * (c / d) 的值是 " << e << endl ;e = a + (b * c) / d;     //  20 + (150/5)cout << "a + (b * c) / d 的值是 " << e << endl ;return 0;
}

(a + b) * c / d 的值是 90
((a + b) * c) / d 的值是 90
(a + b) * (c / d) 的值是 90
a + (b * c) / d 的值是 50


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