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C++ 運(yùn)算符
運(yùn)算符是一種告訴編譯器執(zhí)行特定的數(shù)學(xué)或邏輯操作的符號(hào)。C++ 內(nèi)置了豐富的運(yùn)算符，并提供了以下類型的運(yùn)算符：
- 算術(shù)運(yùn)算符
- 關(guān)系運(yùn)算符
- 邏輯運(yùn)算符
- 位運(yùn)算符
- 賦值運(yùn)算符
- 雜項(xiàng)運(yùn)算符
本章將逐一介紹算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符和其他運(yùn)算符。
算術(shù)運(yùn)算符
下表顯示了 C++ 支持的所有算術(shù)運(yùn)算符。
假設(shè)變量 A 的值為 10，變量 B 的值為 20，則：
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| + | 把兩個(gè)操作數(shù)相加 | A + B 將得到 30 |
| - | 從第一個(gè)操作數(shù)中減去第二個(gè)操作數(shù) | A - B 將得到 -10 |
| * | 把兩個(gè)操作數(shù)相乘 | A * B 將得到 200 |
| / | 分子除以分母 | B / A 將得到 2 |
| % | 取模運(yùn)算符，整除后的余數(shù) | B % A 將得到 0 |
| ++ | 自增運(yùn)算符，整數(shù)值增加 1 | A++ 將得到 11 |
| -- | 自減運(yùn)算符，整數(shù)值減少 1 | A-- 將得到 9 |
實(shí)例
請看下面的實(shí)例，了解 C++ 中所有可用的算術(shù)運(yùn)算符。
復(fù)制并黏貼下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，編譯并運(yùn)行程序。
#include <iostream>
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 ;
c = a++;
cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;
c = a--;
cout << "Line 7 - c 的值是 " << c << endl ;
return 0;
} 當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
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 21 Line 7 - c 的值是 22
關(guān)系運(yùn)算符
下表顯示了 C++ 支持的所有關(guān)系運(yùn)算符。
假設(shè)變量 A 的值為 10，變量 B 的值為 20，則：
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| == | 檢查兩個(gè)操作數(shù)的值是否相等，如果相等則條件為真。 | (A == B) 不為真。 |
| != | 檢查兩個(gè)操作數(shù)的值是否相等，如果不相等則條件為真。 | (A != B) 為真。 |
| > | 檢查左操作數(shù)的值是否大于右操作數(shù)的值，如果是則條件為真。 | (A > B) 不為真。 |
| < | 檢查左操作數(shù)的值是否小于右操作數(shù)的值，如果是則條件為真。 | (A < B) 為真。 |
| >= | 檢查左操作數(shù)的值是否大于或等于右操作數(shù)的值，如果是則條件為真。 | (A >= B) 不為真。 |
| <= | 檢查左操作數(shù)的值是否小于或等于右操作數(shù)的值，如果是則條件為真。 | (A <= B) 為真。 |
實(shí)例
請看下面的實(shí)例，了解 C++ 中所有可用的關(guān)系運(yùn)算符。
復(fù)制并黏貼下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，編譯并運(yùn)行程序。
#include <iostream>
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 ;
} /* 改變 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 b" << endl ;
}
return 0;
} 當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
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 b
邏輯運(yùn)算符
下表顯示了 C++ 支持的所有關(guān)系邏輯運(yùn)算符。
假設(shè)變量 A 的值為 1，變量 B 的值為 0，則：
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| && | 稱為邏輯與運(yùn)算符。如果兩個(gè)操作數(shù)都非零，則條件為真。 | (A && B) 為假。 |
| || | 稱為邏輯或運(yùn)算符。如果兩個(gè)操作數(shù)中有任意一個(gè)非零，則條件為真。 | (A || B) 為真。 |
| ! | 稱為邏輯非運(yùn)算符。用來逆轉(zhuǎn)操作數(shù)的邏輯狀態(tài)。如果條件為真則邏輯非運(yùn)算符將使其為假。 | !(A && B) 為真。 |
實(shí)例
請看下面的實(shí)例，了解 C++ 中所有可用的邏輯運(yùn)算符。
復(fù)制并黏貼下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，編譯并運(yùn)行程序。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 5;
int b = 20;
int c ;
if ( a && b )
{
cout << "Line 1 - 條件為真"<< endl ;
}
if ( a || b )
{
cout << "Line 2 - 條件為真"<< endl ;
} /* 改變 a 和 b 的值 */
a = 0;
b = 10;
if ( a && b )
{
cout << "Line 3 - 條件為真"<< endl ;
}else{
cout << "Line 4 - 條件不為真"<< endl ;
}
if ( !(a && b) ){
cout << "Line 5 - 條件為真"<< endl ;
}
return 0;
} 當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Line 1 - 條件為真 Line 2 - 條件為真 Line 4 - 條件不為真 Line 5 - 條件為真
位運(yùn)算符
位運(yùn)算符作用于位，并逐位執(zhí)行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示：
| p | q | p & q | p | q | p ^ q |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
假設(shè)如果 A = 60，且 B = 13，現(xiàn)在以二進(jìn)制格式表示，它們?nèi)缦滤荆?/p>
A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&B = 0000 1100
A|B = 0011 1101
A^B = 0011 0001
~A = 1100 0011
下表顯示了 C++ 支持的位運(yùn)算符。假設(shè)變量 A 的值為 60，變量 B 的值為 13，則：
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| & | 如果同時(shí)存在于兩個(gè)操作數(shù)中，二進(jìn)制 AND 運(yùn)算符復(fù)制一位到結(jié)果中。 | (A & B) 將得到 12，即為 0000 1100 |
| | | 如果存在于任一操作數(shù)中，二進(jìn)制 OR 運(yùn)算符復(fù)制一位到結(jié)果中。 | (A | B) 將得到 61，即為 0011 1101 |
| ^ | 如果存在于其中一個(gè)操作數(shù)中但不同時(shí)存在于兩個(gè)操作數(shù)中，二進(jìn)制異或運(yùn)算符復(fù)制一位到結(jié)果中。 | (A ^ B) 將得到 49，即為 0011 0001 |
| ~ | 二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算符是一元運(yùn)算符，具有"翻轉(zhuǎn)"位效果。 | (~A ) 將得到 -61，即為 1100 0011，2 的補(bǔ)碼形式，帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)。 |
| << | 二進(jìn)制左移運(yùn)算符。左操作數(shù)的值向左移動(dòng)右操作數(shù)指定的位數(shù)。 | A << 2 將得到 240，即為 1111 0000 |
| >> | 二進(jìn)制右移運(yùn)算符。左操作數(shù)的值向右移動(dòng)右操作數(shù)指定的位數(shù)。 | A >> 2 將得到 15，即為 0000 1111 |
實(shí)例
請看下面的實(shí)例，了解 C++ 中所有可用的位運(yùn)算符。
復(fù)制并黏貼下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，編譯并運(yùn)行程序。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
unsigned int a = 60; // 60 = 0011 1100
unsigned int b = 13; // 13 = 0000 1101
int c = 0;
c = a & b; // 12 = 0000 1100
cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;
c = a | b; // 61 = 0011 1101
cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;
c = a ^ b; // 49 = 0011 0001
cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;
c = ~a; // -61 = 1100 0011
cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;
c = a << 2; // 240 = 1111 0000
cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;
c = a >> 2; // 15 = 0000 1111
cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;
return 0;
} 當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
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
賦值運(yùn)算符
下表列出了 C++ 支持的賦值運(yùn)算符：
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| = | 簡單的賦值運(yùn)算符，把右邊操作數(shù)的值賦給左邊操作數(shù) | C = A + B 將把 A + B 的值賦給 C |
| += | 加且賦值運(yùn)算符，把右邊操作數(shù)加上左邊操作數(shù)的結(jié)果賦值給左邊操作數(shù) | C += A 相當(dāng)于 C = C + A |
| -= | 減且賦值運(yùn)算符，把左邊操作數(shù)減去右邊操作數(shù)的結(jié)果賦值給左邊操作數(shù) | C -= A 相當(dāng)于 C = C - A |
| *= | 乘且賦值運(yùn)算符，把右邊操作數(shù)乘以左邊操作數(shù)的結(jié)果賦值給左邊操作數(shù) | C *= A 相當(dāng)于 C = C * A |
| /= | 除且賦值運(yùn)算符，把左邊操作數(shù)除以右邊操作數(shù)的結(jié)果賦值給左邊操作數(shù) | C /= A 相當(dāng)于 C = C / A |
| %= | 求模且賦值運(yùn)算符，求兩個(gè)操作數(shù)的模賦值給左邊操作數(shù) | C %= A 相當(dāng)于 C = C % A |
| <<= | 左移且賦值運(yùn)算符 | C <<= 2 等同于 C = C << 2 |
| >>= | 右移且賦值運(yùn)算符 | C >>= 2 等同于 C = C >> 2 |
| &= | 按位與且賦值運(yùn)算符 | C &= 2 等同于 C = C & 2 |
| ^= | 按位異或且賦值運(yùn)算符 | C ^= 2 等同于 C = C ^ 2 |
| |= | 按位或且賦值運(yùn)算符 | C |= 2 等同于 C = C | 2 |
實(shí)例
請看下面的實(shí)例，了解 C++ 中所有可用的賦值運(yùn)算符。
復(fù)制并黏貼下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，編譯并運(yùn)行程序。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 21;
int c ;
c = a;
cout << "Line 1 - = 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c += a;
cout << "Line 2 - += 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c -= a;
cout << "Line 3 - -= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c *= a;
cout << "Line 4 - *= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c /= a;
cout << "Line 5 - /= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c = 200;
c %= a;
cout << "Line 6 - %= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c <<= 2;
cout << "Line 7 - <<= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c >>= 2;
cout << "Line 8 - >>= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c &= 2;
cout << "Line 9 - &= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c ^= 2;
cout << "Line 10 - ^= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
c |= 2;
cout << "Line 11 - |= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = : " <<c<< endl ;
return 0;
} 當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Line 1 - = 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 21 Line 2 - += 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 42 Line 3 - -= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 21 Line 4 - *= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 441 Line 5 - /= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 21 Line 6 - %= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 11 Line 7 - <<= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 44 Line 8 - >>= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 11 Line 9 - &= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 2 Line 10 - ^= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 0 Line 11 - |= 運(yùn)算符實(shí)例，c 的值 = 2
雜項(xiàng)運(yùn)算符
下表列出了 C++ 支持的其他一些重要的運(yùn)算符。
| 運(yùn)算符 | 描述 |
|---|---|
| sizeof | sizeof 運(yùn)算符返回變量的大小。例如，sizeof(a) 將返回 4，其中 a 是整數(shù)。 |
| Condition ? X : Y | 條件運(yùn)算符。如果 Condition 為真 ? 則值為 X : 否則值為 Y。 |
| , | 逗號(hào)運(yùn)算符會(huì)順序執(zhí)行一系列運(yùn)算。整個(gè)逗號(hào)表達(dá)式的值是以逗號(hào)分隔的列表中的最后一個(gè)表達(dá)式的值。 |
| .（點(diǎn)）和 ->（箭頭） | 成員運(yùn)算符用于引用類、結(jié)構(gòu)和共用體的成員。 |
| Cast | 強(qiáng)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算符把一種數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)據(jù)類型。例如，int(2.2000) 將返回 2。 |
| & | 指針運(yùn)算符 & 返回變量的地址。例如 &a; 將給出變量的實(shí)際地址。 |
| * | 指針運(yùn)算符 * 指向一個(gè)變量。例如，*var; 將指向變量 var。 |
C++ 中的運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)
運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)確定表達(dá)式中項(xiàng)的組合。這會(huì)影響到一個(gè)表達(dá)式如何計(jì)算。某些運(yùn)算符比其他運(yùn)算符有更高的優(yōu)先級(jí)，例如，乘除運(yùn)算符具有比加減運(yùn)算符更高的優(yōu)先級(jí)。
例如 x = 7 + 3 * 2，在這里，x 被賦值為 13，而不是 20，因?yàn)檫\(yùn)算符 * 具有比 + 更高的優(yōu)先級(jí)，所以首先計(jì)算乘法 3*2，然后再加上 7。
下表將按運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)從高到低列出各個(gè)運(yùn)算符，具有較高優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算符出現(xiàn)在表格的上面，具有較低優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算符出現(xiàn)在表格的下面。在表達(dá)式中，較高優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算符會(huì)優(yōu)先被計(jì)算。
| 類別 | 運(yùn)算符 | 結(jié)合性 |
|---|---|---|
| 后綴 | () [] -> . ++ - - | 從左到右 |
| 一元 | + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof | 從右到左 |
| 乘除 | * / % | 從左到右 |
| 加減 | + - | 從左到右 |
| 移位 | << >> | 從左到右 |
| 關(guān)系 | < <= > >= | 從左到右 |
| 相等 | == != | 從左到右 |
| 位與 AND | & | 從左到右 |
| 位異或 XOR | ^ | 從左到右 |
| 位或 OR | | | 從左到右 |
| 邏輯與 AND | && | 從左到右 |
| 邏輯或 OR | || | 從左到右 |
| 條件 | ?: | 從右到左 |
| 賦值 | = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= | 從右到左 |
| 逗號(hào) | , | 從左到右 |
實(shí)例
請看下面的實(shí)例，了解 C++ 中運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)。
復(fù)制并黏貼下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中，編譯并運(yùn)行程序。
對比有括號(hào)和沒有括號(hào)時(shí)的區(qū)別，這將產(chǎn)生不同的結(jié)果。因?yàn)?()、 /、 * 和 + 有不同的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的操作符將優(yōu)先計(jì)算。
#include <iostream>
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 ) / 5
cout << "(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); // (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;
}當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
(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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