第3章 运算符与表达式
本章要点
    了解运算符及其表达式的概念，熟练掌握各种运算符的运算规则。重点掌握各种运算符的优先级和结合性。本章的难点在于自增自减运算符的正确运用。
第一节 算术运算符与算术表达式
C语言中基本的算术运算符有：
（1）+：加法运算符，用于计算任意两个数的和。如：3+2，结果为5；
（2）-：减法运算符，用于计算任意两个数的差。如：3.5-2，结果为1.500000；
（3）*：乘法运算符，用于计算任意两个数的乘积。如：4*3，结果为12；
（4）/：除法运算符，用于计算任意两个数的商。如：3.6/3，结果为1.200000；
（5）%：模运算符（求余运算符），用于求余数。如：13%4，结果为1。
这几个运算符要求运算符两边都有数据，即运算对象为两个，所以称为双目算术运算符。
关于算术运算符的几点说明：
（1）用算术运算符和括号将运算对象连接起来的、符合C语言语法规则的式子称为算术表达式。运算对象可以是变量、常量、函数等。算术表达式中运算符的结合方向为“从左至右”；*，/，%运算的优先级高于+，-运算，可以使用圆括号改变优先级别。
如：表达式3+4*3/2-1，按照从左至右的顺序，先计算优先级别较高的*、/运算，4*3，结果为12，12/2，结果为6，6和左边的3进行加法运算，得到结果9，最后计算9-1，结果为8。
（2）对于除法运算“/”，如果运算符两边的运算对象都是整数，则运算结果也是整数。如：5/2的结果为2，而不是2.5，小数部分被舍去了。
（3）对于模运算符“%”，要求其左右两边的运算对象都为整数，结果也为整数，即只有整数才能进行求余运算；
（4）“+，-”运算符有时作为正值运算符（+）和负值运算符（-），此时“+、-”变为单目运算符。如：+3，-6。
    例3.1 算术运算符和算术表达式
#include<stdio.h>
void main()
{
        int a=3,b=4;
        printf("a+b/4%2-2.5=%f\n",a+b/4%2-2.5);  /* 从左至右，按照优先级别运算 */
        printf("4*a/b=%d,a/b*4=%d\n",4*a/b,a/b*4); /* 两个表达式结果不同，不满足数学中的
交换律 */
        printf("9/4=%d,-9/4=%d",9/4,-9/4);    /* 两个整数做除法运算，所得结果也是整数*/
}
程序运行结果：
a+b/4%2-2.5=1.500000
4*a/b=3,a/b*4=0
9/4=2,-9/4=--2
第二节 关系运算符与关系表达式
关系运算符相当于数学中的比较运算符，用于将两个值进行比较，判断比较的结果是否符合给定的条件。如a>5表示将a的值和5进行比较，判断a的值大于5是否成立。当a的值为8时，a的值大于5是成立的，该关系运算的结果为“真”，即符合给定的条件；当a的值为3时，a的值大于5是不成立的，该关系运算的结果为“假”，不符合给定的条件。
C语言中提供了6种关系运算符：
（1）>        大于
（2）>=        大于或等于
（3）<        小于
（4）<=        小于或等于
（5）==        等于
（6）!=        不等于
其中，前4个的优先级别相同，后2个的优先级别也相同。前4种的优先级别高于后2种的优先级别。与算术运算符相比，关系运算符的优先级别低于算术运算符。
用关系运算符将两个表达式连接起来的式子，称为关系表达式。其中，连接的表达式可以是变量、常量、算术表达式、关系表达式、逻辑表达式、赋值表达式等。
关系表达式的值是一个逻辑值，逻辑值有“真”和“假”。在C语言的逻辑运算中用“1”代表“真”，用“0”代表“假”。
例如：5>3的值为“真”，即表达式的值为1；
      3==0的值为“假”，即表达式的值为0。
例3.2 关系运算符的应用及关系表达式的值。
#include<stdio.h>
void main()
{
    int a=3,b=4;
    printf("%d,%d\t",a+b==7,a+(b==7)); /* 优先级别低于算术运算符 */
    printf("%d\t",3==3<b);          /* “==”优先级别低于”<”  */
    printf("%d\n",b>a>1);          /*  先计算b>a，值为1，再比较1>1,值为0 */
}
程序运行结果：1,3          0          0
第三节 逻辑运算符与逻辑表达式
逻辑运算通常用来判断一个或多个条件的真假值。通过逻辑运算符连接多个条件，可以判别某一个给定的复合条件是否成立。
C语言提供了3种逻辑运算符：
（1）逻辑与“&&”：当且仅当两个运算对象的值都为“真”时，运算结果为“真”，否则为“假”；
逻辑与相当于“并且”。例如，a是一个能同时被2和5整除的数，a必须要满足的条件为，a能被2整除并且能被5整除。仅当两个条件都成立时，才能满足给定的条件。用C的表达式表示出来就是“a%2==0&&a%5==0”，当这个表达式值为“真”时，就表示a是一个能同时被2和5整除的数，否则数a就不是一个能同时被2和5整除的数。
（2）逻辑或“||”：当且仅当两个运算对象值都为“假”时，运算结果为“假”，否则运算结果为“真”；
逻辑或相当于“或者”。例如，b是一个绝对值不为0的数，只需要满足b<0或者b>0之中任意一个条件。只要两个条件中的其中一个成立就符合给定的条件。用C的表达式表示出来就是b<0||b>0，当这个表达式值为“真”时，b就是一个绝对值不为0的数。
（3）逻辑非“！”：属于单目运算符，当运算对象值为“真”时，运算结果为“假”，当运算对象的值为“假”时，运算结果为“真”。
三种逻辑运算符运算的优先次序为：
    （1）逻辑运算符的优先级别由高到低为：！，&&，||，即优先级别最高的为逻辑非（！）。
（2）逻辑运算符中的“！”优先级别高于算术运算符，而“&&”和“||”优先级别低于关系运算符。
例如：
x>3&&y>5与（x>3）&&（y>5）等价
x>3||x<-3与（x>3）||（x<-3）等价
！a+b&&a>3 与 （（！a）+b）&&（a>3）等价
逻辑表达式是指用逻辑运算符将一个或多个表达式连接起来的式子，常用来表示多个条件的组合。
例如，要判断某一年是否闰年，需要符合下列条件之一：
① 能被4整除，但不能被100整除
② 能被400整除
如果用year表示某一年份，则判断year是否闰年的组合条件可表示为：
（year%4==0&&year%100！=0）||year%400==0
也可表示为（（year%4==0&&！（year%100==0））||year%400==0
当表达式值为“真”时，year为闰年，否则为非闰年。
与关系表达式一样，逻辑表达式的值也是一个逻辑量，“真”或“假”。如前所述，C语言中用1代表“真”，用0代表“假”。因此，逻辑表达式的值要么为1，要么为0。
需要注意的是，在将一个量作为逻辑量来判断真假时，以0代表“假”，以非0代表“真”。也就是说，在C语言中，只要是一个非0的数，都作为“真”来处理。数据的逻辑运算真值表如表3-1所示。
表3-1 逻辑运算真值表
a
b
!a
!b
a&&b
a||b
非0
非0
0
0
1
1
非0
0
0
1
0
1
0
非0
1
运算符优先级图片0
0
1
0
0
1
1
0
0
例3.3 逻辑运算符及其表达式的值。
#include<stdio.h>
void main()
{
    int a=3,b=0;
    float x=3.5,y=0.0;
    char c='a';
    printf("%d,",a&&b);  /* 非0判断为“真”,0判断为“假”*/
    printf("%d,",x&&y);  /* 浮点数也可作为逻辑运算的运算对象 */
    printf("%d\n",c||'n');    /* 字符型作为运算对象时，以ASCII码值判别真假*/
}
程序运行结果：0,0,1
关于逻辑运算符的几点说明：
（1）逻辑运算符的运算对象，可以是0或非0的整数，也可以是其他任何类型的数据，如实型、字符型等，系统最终按照“0”和“非0”来判定其“真”或“假”。
例如：’a’&&’b’  值为1。
对于字符型数据，系统按照它们的ASCII码值来处理，a的ASCII码值为97，b的ASCII码值为98，都为非0，系统按照“真”来处理，表达式的值为1。
（2）在求解逻辑表达式的过程中，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的结果时，才执行该运算符，而不是所有的逻辑运算符都被执行。如：
    ① 对于逻辑与运算，如果第一个运算对象被判定为“假”，则无论第二个运算对象是“真”
或“假”都不会影响表达式的结果。因此，系统将不再判定或求解第二个运算对象。
例如：a&&b&&c
当a为“假”时，表达式值为“假”，系统不再判断求解b和c，只有当a为“真”时，才判断b，只有当a和b都为“真”时，才需要判断求解c。如图3-1所示。
② 对于逻辑或运算，如果第一个运算对象为“真”，则无论第二个运算对象是“真”或“假”，表达式的值都为真。因此，系统将不再判定或求解第二个运算对象。
例如：a||b||c
当a为“真”时，表达式值为“真”，系统不再判断求解b和c，只有当a为“假”时，才判断b，只有当a和b都为“假”时，才需要判断求解c。如图3-2所示。
例3.4 逻辑运算符的运算规则。
    #include<stdio.h>
void main()
{
      int a=1,b=2,c=3,d=0;
      int m=2,n=2;
      int x=2,y=2;
      (m=a>b)&&(n=c>d);      /* n=c>d没有被执行 */
      (x=a<b)||(y=c<d);        /* y=c<d没有被执行 */
      printf("m=%d,n=%d,",m,n);
      printf("x=%d,y=%d\n",x,y);

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