C语言第8讲：操作符
这一讲是C 语言最核心、最容易丢分的一章！从二进制、原反补码、移位 / 位操作，到优先级、整型提升、表达式求值，一篇彻底吃透！
📑 目录
- 操作符分类总览
- 二进制与进制转换
- 原码、反码、补码（必背）
- 移位操作符：<<、>>
- 位操作符：&、|、^、~
- 单目操作符
- 逗号表达式
- 下标访问、函数调用、结构体成员访问
- 操作符优先级 + 结合性
- 表达式求值：整型提升、算术转换、坑点表达式
1. 操作符分类（总览）
- 算术：
+ - * / % - 移位：
<< >> - 位操作：
& | ^ ~ - 赋值：
= += -= *=等 - 单目：
! ++ -- & * sizeof ~ - 关系：
> >= < <= == != - 逻辑：
&& || - 条件：
? : - 逗号：
, - 下标：
[] - 函数调用：
() - 结构体访问：
. ->
2. 二进制与进制转换
- 二进制：满 2 进 1，只含 0/1
- 八进制：3 位二进制一组
- 十六进制：4 位二进制一组
二进制 → 十进制：按权展开求和十进制 → 二进制：除 2 取余，倒序排列
3. 原码、反码、补码（超级重点）
整数在内存中只存补码。
规则
- 正数：原码 = 反码 = 补码
- 负数：
- 原码：最高位符号位 1，其余数值位
- 反码：符号位不变，其余按位取反
- 补码：反码 + 1
为什么用补码？
- 符号位与数值位统一处理
- 加减法统一（CPU 只有加法器）
- 原码↔补码运算规则相同
4. 移位操作符
左移 <<
- 规则：左边丢弃，右边补 0
- 效果：等价于 ×2
右移 >>
- 逻辑右移：左边补 0
- 算术右移：左边补符号位（常见）
⚠️ 禁止移动负数位：num >> -1未定义！
5. 位操作符（面试高频）
操作数必须是整数！
&按位与：有 0 则 0|按位或：有 1 则 1^按位异或：相同为 0，相异为 1~按位取反：0 变 1，1 变 0
经典面试题 1：不创建临时变量交换两个数
a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b;经典面试题 2：求二进制中 1 的个数
最优解：
while(num) { count++; num = num & (num-1); }经典面试题 3：指定位 置 1 / 置 0
- 置 1：
a |= (1 << n) - 置 0：
a &= ~(1 << n)
6. 单目操作符
只有一个操作数：! ++ -- & * + - ~ sizeof (类型)
重点：
sizeof是操作符，不是函数~按位取反（所有 bit 翻转）
7. 逗号表达式
- 从左向右依次执行
- 结果 =最后一个表达式的值
int c = (a>b, a=b+10, a, b=a+1);8. 下标、函数调用、结构体访问
arr[i]↔*(arr+i)func()函数调用操作符- 结构体：
- 变量：
s.mem - 指针：
ps->mem
- 变量：
9. 操作符优先级 + 结合性
- 优先级：谁先算
- 结合性：同优先级时，左→右 还是 右→左
记结论：
- 单目 > 算术 > 移位 > 关系 > 位操作 > 逻辑 > 三目 > 赋值 > 逗号
不确定就加()。
10. 表达式求值（最难！）
10.1 整型提升
char、short 运算前先提升为 int。
- 有符号：补符号位
- 无符号：补 0
char a = 1, b = 2; char c = a + b; // 先提升int再计算10.2 算术转换
不同类型运算，向更高类型转换：long double → double → float → ulong → long → uint → int
10.3 危险表达式（别写！）
i = i-- - --i * (i=-3) * i++ + ++ifun() - fun() * fun()(++i)+(++i)+(++i)
这些表达式结果不确定，依赖编译器。
✨ 本讲最核心总结（必背）
- 整数在内存中存补码
- 移位、位操作直接操作二进制
^可不用临时变量交换num & (num-1)快速消去最低位 1- 表达式求值看优先级 + 结合性
- 小整型会整型提升
- 复杂歧义表达式不要写！
✨ 结尾鼓励
操作符是 C 语言的内功，搞懂这一章，指针、位运算、底层源码你都能看懂！多练几道二进制与位运算题目，马上起飞～
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