C++ 運(yùn)算符

2022-09-06 14:07 更新

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(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)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(jiǎn)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(qǐng)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(qǐng)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(duì)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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