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标题: 关于我、重生到500年前凭借C语言改变天下科技vlog.10——进制转化&&操作符 [打印本页]
作者: 何小豆儿在此    时间: 2024-11-1 17:20
标题: 关于我、重生到500年前凭借C语言改变天下科技vlog.10——进制转化&&操作符


  
操作符在写代码中有很大的作用，是用于实行特定操作的符号，主要在算术运算、比力运算、逻辑运算、位运算(用于二进制数据处理)起作用，C语言开篇已经先容了一部分，接下来将进行一些进阶的先容
1.操作符分类

   • 算术操作符：+ 、- 、* 、/ 、%
• 移位操作符：<<、>>
• 位操作符：&、|、^
• 赋值操作符：=、+=、-=、=、/=、%=、<<=、>>=、&=、|=、^=
• 单目操作符：！、++、–、&、 、+ 、- 、~ 、sizeof、(类型)
• 关系操作符：>、>=、<、<=、==、！=
• 逻辑操作符：&&、||
• 条件操作符：？：
• 逗号表达式：，
• 下标引用：[ ]
• 函数调用：( )
• 结构体成员访问：. 、->
  上述操作符中，除了单目操作符中的&、*将会在后续指针的vlog中先容，高亮部分操作符是该篇要重点先容的，操作符中有些操作符与二进制及其转化有关系，我们先拓展一些相关的基础知识
2.进制转化

计算机主流的数值表现形式为2进制、8进制、10进制、16进制
2进制中满2进1
2进制的数字每⼀位都是0~1的数字组成()
别的进制同理
   12的2进制：1100
12的8进制：14
12的10进制：12
12的16进制：C
//16进制的数值之前写:0x
//8进制的数值之前写:0
  2.1 二进制转十进制

10进制中的123，从右到左依次是个位，十位，百位
每一位都有自己的权重，每一位各自乘以各自的权重然后加和就是表现的值

2进制表现的10进制的12也同理

8进制转2进制，16进制转2进制也是同理
2.2 十进制转二进制

假设有个十进制数125转化为2进制，利用短除法可以快速得到转化后的结果
   125 % 2 = 1
62 % 2 = 0
31 % 2 = 1
15 % 2 = 1
7 % 2 = 1
3 % 2 = 1
1 % 2 = 1
  由下往上依次所得的余数就是125转化的2进制数，即1111101
2.3 二进制转八进制

以在2进制转8进制数的时候，从2进制序列中右边低位开始向左每3个2进制位会换算一个8进制位
剩余不敷3个2进制位的直接换算

如：2进制的01101011，换成8进制：0153，0开头的数字，会被当做8进制
2.4 二进制转十六进制

在16进制中，两位数用字母表现(大小写都可以）
   10 = A/a
11 = B/b
12 = C/c
13 = D/d
14 = E/e
15 = F/f
  在2进制转16进制数的时候，从2进制序列中右边低位开始向左每4个2进制位会换算一个16进制位
剩余不敷4个2进制位的直接换算

如：2进制的01101011，换成16进制：0x6b，16进制表现的时候前面加0x
3.原码、反码、补码

整数的2进制表现方法有三种：原码、反码、补码
我们知道 int 类型占 32 比特位，有符号整数前提下，第一位是符号位，后面三十一位是数值位
符号位用 0 表现正，1 表现负
正整数：原反补都相同
负整数：
原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到
反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码
补码：反码+1就得到补码
注意：原码取反＋1即可得到补码，补码取反+1也能得到原码
计算机内存中以补码的形式生存
   在补码运算中，符号位可以和数值位一起参与运算，不需要额外的判断和处理。比方，在进行加法运算时，不管是正数相加还是正数和负数相加，或者负数相加，都可以按照相同的加法规则进行运算，而不需要单独思量符号位的处理，这种特性使得计算机在进行算术运算时更加高效和准确
  4.操作符进阶

4.1 移位操作符

移位操作符分为右移操作符 >> ,左移操作符 << ,其操作数只能是整数，不要移动负数位
4.1.2 左移操作符

左边扬弃，右边补0

4.1.2 右移操作符

逻辑右移：左边补0，右边扬弃

算术右移：左边用原值的符号位补充，右边扬弃

4.2 位操作符

位操作符的操作数必须是整数
   按位与：&
按位或：|
按位异或：^
按位取反：~
  以下举例a = 5,b = 3
4.2.1 &

当两个对应的二进制位都为 1 时，结果位才为 1，否则为 0
   0000000000 0000000000 0000000001 01 a
0000000000 0000000000 0000000000 11 b
0000000000 0000000000 0000000000 01 a & b
  4.2.1 |

当两个对应的二进制位中有一个为 1，结果位就为 1
当两个位都为 0 时，结果位才为 0
   0000000000 0000000000 0000000001 01 a
0000000000 0000000000 0000000000 11 b
0000000000 0000000000 0000000001 11 a | b
  4.2.2 ^

当两个对应的二进制位不同（一个为 0，另一个为 1）时，结果位为 1
当两个位相同（都为 0 或都为 1）时，结果位为 0
   0000000000 0000000000 0000000001 01 a
0000000000 0000000000 0000000000 11 b
0000000000 0000000000 0000000001 10 a ^ b
  4.2.3 ~

将每个二进制位中的 0 变为 1，1 变为 0
   0000000000 0000000000 0000000001 01 a
0000000000 0000000000 0000000000 11 b
1111 1111 11 1111 1111 11 1111 1111 10 10 ~a
1111 1111 11 1111 1111 11 1111 1111 11 00 ~b
  4.3 结构体访问操作符

4.3.1 结构体的简单先容

结构是⼀些值的聚集，这些值称为成员变量
结构的每个成员可以是不同类型的变量，如：标量、数组、指针，甚至是其他结构体
结构体的语法结构：
  1. struct tag
  2. {
  3. member-list;
  4. }variable-list;
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好比想要描述一名门生：
  1. struct Stu
  2. {
  3.    char name[20];//名字
  4.    int age;//年龄
  5.    char sex[5];//性别
  6.    char id[20];//学号
  7. }; //分号不能丢
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结构体的定义：
  1. struct Point
  2. {
  3.    int x;
  4.    int y;
  5. }p1;        //声明类型的同时定义变量p1        
  6. struct Point p2;    //定义结构体变量p2
复制代码
结构体的初始化：
  1. struct Point p3 = {10, 20};
  3. struct Stu        
  4. {
  5.   char name[15];  
  6.   int age;   
  7. };
  8. struct Stu s1 = {"zhangsan", 20};//初始化
  9. struct Stu s2 = {.age=20, .name="lisi"};//指定顺序初始化
复制代码
4.3.2 直接访问

语法结构：结构体变量.成员名
  1. #include <stdio.h>
  2. struct Point
  3. {
  4. int x;
  5. int y;
  6. }p = {1,2};
  7. int main()
  8. {
  9. printf("x: %d y: %d\n", p.x, p.y);
  10. return 0;
  11. }
复制代码
4.3.3 间接访问

语法结构：结构体指针->成员名
  1. #include <stdio.h> struct Point
  2. {
  3. int x;
  4. int y;
  5. };
  7. int main()
  8. {
  9. struct Point p = {3, 4};
  10. struct Point *ptr = &p;
  11. ptr->x = 10;
  12. ptr->y = 20;
  13. printf("x = %d y = %d\n", ptr->x, ptr->y);
  14. return 0;
  15. }
复制代码
这部分假如看不太明白的话可以先了解一下后面的指针部分，再来理解代码会容易很多
5.操作符的优先级，团结性

优先级指的是，假如⼀个表达式包含多个运算符，哪个运算符应该优先实行
各种运算符的优先级是不⼀样的
假如两个运算符优先级相同，优先级没办法确定先计算哪个了，这时候就看团结性了，则根据运算符
是左团结，还是右团结，决定实行次序



一样平常来说，可以如许记
   ！> 算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑运算(&& > ||) > 赋值运算符
  6.表达式求值

6.1整型提升

C语言中整型算术运算总是以普通整型进行的
为了确保每个整型都是普通类型的便于体系运算，表达式中的字符和短整型操作数在利用之前被转换为普通整型，这种转换称为整型提升
保证计算精度
比方，在一个 8 位体系中，char类型的取值范围是 - 128 到 127。假设有两个char类型变量a = 120和b = 10，它们的二进制表现分别是01111000和00001010，假如直接以char类型进行相加，结果可能会溢出，由于char类型的结果可能无法准确存储130这个值。而整型提升将它们转换为int类型（通常是 32 位，有足够的空间来存储运算结果），可以避免这种溢出情况，保证运算结果的准确性
符合 CPU 运算习惯
比方，在很多现代处理器架构中，加法指令可能是针对 32 位或 64 位整数计划的。当对char或short类型进行加法运算时，将它们提升为int类型可以直接利用这些高效的指令，而不需要专门为较小的数据类型计划特殊的、可能效率较低的运算指令
提升方式：
     6.2算术转化

假如某个操作符的各个操作数属于不同的类型，那么除非此中⼀个操作数的转换为另⼀个操作数的类
型，否则操作就无法进行，下面的层次体系称为寻常算术转换
  1. long double
  2. double
  3. float
  4. unsigned long int
  5. long int
  6. unsigned int
  7. int
复制代码
假如某个操作数的类型在上面这个列表中排名靠后
那么首先要转换为另外一个操作数的类型后实行运算
希望读者们多多三连支持

小编会继续更新

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