開心檔之C++ 運算子
運算子是一種告訴編譯器執行特定的數學或邏輯操作的符號。C++ 內建了豐富的運算子,並提供了以下型別的運算子:
- 算術運算子
- 關係運算子
- 邏輯運算子
- 位運算子
- 賦值運算子
- 雜項運算子
本章將逐一介紹算術運算子、關係運算子、邏輯運算子、位運算子、賦值運算子和其他運算子。
下表顯示了 C++ 支援的算術運算子。
假設變數 A 的值為 10,變數 B 的值為 20,則:
運算子 | 描述 | 例項 |
---|---|---|
+ | 把兩個運算元相加 | A + B 將得到 30 |
- | 從第一個運算元中減去第二個運算元 | A - B 將得到 -10 |
* | 把兩個運算元相乘 | A * B 將得到 200 |
/ | 分子除以分母 | B / A 將得到 2 |
% | 取模運算子,整除後的餘數 | B % A 將得到 0 |
++ | ,整數值增加 1 | A++ 將得到 11 |
-- | ,整數值減少 1 | A-- 將得到 9 |
請看下面的例項,瞭解 C++ 中可用的算術運算子。
複製並貼上下面的 C++ 程式到 test.cpp 檔案中,編譯並執行程式。
#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 ; int d = 10; // 測試自增、自減 c = d++; cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ; d = 10; // 重新賦值 c = d--; cout << "Line 7 - c 的值是 " << c << endl ; return 0; }
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生以下結果:
Line 1 - c 的值是 31Line 2 - c 的值是 11Line 3 - c 的值是 210Line 4 - c 的值是 2Line 5 - c 的值是 1Line 6 - c 的值是 10Line 7 - c 的值是 10
下表顯示了 C++ 支援的關係運算子。
假設變數 A 的值為 10,變數 B 的值為 20,則:
運算子 | 描述 | 例項 |
---|---|---|
== | 檢查兩個運算元的值是否相等,如果相等則條件為真。 | (A == B) 不為真。 |
!= | 檢查兩個運算元的值是否相等,如果不相等則條件為真。 | (A != B) 為真。 |
> | 檢查左運算元的值是否大於右運算元的值,如果是則條件為真。 | (A > B) 不為真。 |
< | 檢查左運算元的值是否小於右運算元的值,如果是則條件為真。 | (A < B) 為真。 |
>= | 檢查左運算元的值是否大於或等於右運算元的值,如果是則條件為真。 | (A >= B) 不為真。 |
<= | 檢查左運算元的值是否小於或等於右運算元的值,如果是則條件為真。 | (A <= B) 為真。 |
請看下面的例項,瞭解 C++ 中可用的關係運算子。
複製並黏貼下面的 C++ 程式到 test.cpp 檔案中,編譯並執行程式。
#include <iostream>using namespace std; int main(){ int a = 21; int b = 10; int c ; if( a == b ) { cout << "Line 1 - a 等於 b" << endl ; } else { cout << "Line 1 - a 不等於 b" << endl ; } if ( a < b ) { cout << "Line 2 - a 小於 b" << endl ; } else { cout << "Line 2 - a 不小於 b" << endl ; } if ( a > b ) { cout << "Line 3 - a 大於 b" << endl ; } else { cout << "Line 3 - a 不大於 b" << endl ; } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 5; b = 20; if ( a <= b ) { cout << "Line 4 - a 小於或等於 b" << endl ; } if ( b >= a ) { cout << "Line 5 - b 大於或等於 a" << endl ; } return 0; }
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生以下結果:
Line 1 - a 不等於 bLine 2 - a 不小於 bLine 3 - a 大於 bLine 4 - a 小於或等於 bLine 5 - b 大於或等於 a
下表顯示了 C++ 支援的關係邏輯運算子。
假設變數 A 的值為 1,變數 B 的值為 0,則:
運算子 | 描述 | 例項 |
---|---|---|
&& | 稱為邏輯與運算子。如果兩個運算元都 true,則條件為 true。 | (A && B) 為 false。 |
|| | 稱為邏輯或運算子。如果兩個運算元中有任意一個 true,則條件為 true。 | (A || B) 為 true。 |
! | 稱為邏輯非運算子。用來逆轉運算元的邏輯狀態,如果條件為 true 則邏輯非運算子將使其為 false。 | !(A && B) 為 true。 |
請看下面的例項,瞭解 C++ 中可用的邏輯運算子。
複製並黏貼下面的 C++ 程式到 test.cpp 檔案中,編譯並執行程式。
#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; }
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生以下結果:
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
位運算子作用於位,並逐位執行操作。&、 | 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 |
假設如果 A = 60,且 B = 13,現在以二進位制格式表示,它們如下所示:
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++ 支援的位運算子。假設變數 A 的值為 60,變數 B 的值為 13,則:
運算子 | 描述 | 例項 |
---|---|---|
& | 按位與操作,按二進位制位進行"與"運算。運算規則:
0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1; |
(A & B) 將得到 12,即為 0000 1100 |
| | 按位或運算子,按二進位制位進行"或"運算。運算規則:
0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1; |
(A | B) 將得到 61,即為 0011 1101 |
^ | 異或運算子,按二進位制位進行"異或"運算。運算規則:
0^0=0; 0^1=1; 1^0=1; 1^1=0; |
(A ^ B) 將得到 49,即為 0011 0001 |
~ | 取反運算子,按二進位制位進行"取反"運算。運算規則:
~1=-2; ~0=-1; |
(~A ) 將得到 -61,即為 1100 0011,一個有符號二進位制數的補碼形式。 |
<< | 二進位制左移運算子。將一個運算物件的各二進位制位全部左移若干位(左邊的二進位制位丟棄,右邊補0)。 | A << 2 將得到 240,即為 1111 0000 |
>> | 二進位制右移運算子。將一個數的各二進位制位全部右移若干位,正數左補0,負數左補1,右邊丟棄。 | A >> 2 將得到 15,即為 0000 1111 |
請看下面的例項,瞭解 C++ 中可用的位運算子。
複製並黏貼下面的 C++ 程式到 test.cpp 檔案中,編譯並執行程式。
#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; }
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生以下結果:
Line 1 - c 的值是 12Line 2 - c 的值是 61Line 3 - c 的值是 49Line 4 - c 的值是 -61Line 5 - c 的值是 240Line 6 - c 的值是 15
下表列出了 C++ 支援的賦值運算子:
運算子 | 描述 | 例項 |
---|---|---|
= | 簡單的賦值運算子,把右邊運算元的值賦給左邊運算元 | C = A + B 將把 A + B 的值賦給 C |
+= | 加且賦值運算子,把右邊運算元加上左邊運算元的結果賦值給左邊運算元 | C += A 相當於 C = C + A |
-= | 減且賦值運算子,把左邊運算元減去右邊運算元的結果賦值給左邊運算元 | C -= A 相當於 C = C - A |
*= | 乘且賦值運算子,把右邊運算元乘以左邊運算元的結果賦值給左邊運算元 | C *= A 相當於 C = C * A |
/= | 除且賦值運算子,把左邊運算元除以右邊運算元的結果賦值給左邊運算元 | C /= A 相當於 C = C / A |
%= | 求模且賦值運算子,求兩個運算元的模賦值給左邊運算元 | C %= A 相當於 C = C % A |
<<= | 左移且賦值運算子 | C <<= 2 等同於 C = C << 2 |
>>= | 右移且賦值運算子 | C >>= 2 等同於 C = C >> 2 |
&= | 按位與且賦值運算子 | C &= 2 等同於 C = C & 2 |
^= | 按位異或且賦值運算子 | C ^= 2 等同於 C = C ^ 2 |
|= | 按位或且賦值運算子 | C |= 2 等同於 C = C | 2 |
請看下面的例項,瞭解 C++ 中可用的賦值運算子。
複製並黏貼下面的 C++ 程式到 test.cpp 檔案中,編譯並執行程式。
#include <iostream>using namespace std; int main() { int a = 21; int c ; c = a; cout << "Line 1 - = 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c += a; cout << "Line 2 - += 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c -= a; cout << "Line 3 - -= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c *= a; cout << "Line 4 - *= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c /= a; cout << "Line 5 - /= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c = 200; c %= a; cout << "Line 6 - %= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c <<= 2; cout << "Line 7 - <<= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c >>= 2; cout << "Line 8 - >>= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c &= 2; cout << "Line 9 - &= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c ^= 2; cout << "Line 10 - ^= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; c |= 2; cout << "Line 11 - |= 運算子例項,c 的值 = : " <<c<< endl ; return 0; }
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生以下結果:
Line 1 - = 運算子例項,c 的值 = 21Line 2 - += 運算子例項,c 的值 = 42Line 3 - -= 運算子例項,c 的值 = 21Line 4 - *= 運算子例項,c 的值 = 441Line 5 - /= 運算子例項,c 的值 = 21Line 6 - %= 運算子例項,c 的值 = 11Line 7 - <<= 運算子例項,c 的值 = 44Line 8 - >>= 運算子例項,c 的值 = 11Line 9 - &= 運算子例項,c 的值 = 2Line 10 - ^= 運算子例項,c 的值 = 0Line 11 - |= 運算子例項,c 的值 = 2
下表列出了 C++ 支援的其他一些重要的運算子。
運算子 | 描述 |
---|---|
sizeof | 返回變數的大小。例如,sizeof(a) 將返回 4,其中 a 是整數。 |
Condition ? X : Y | 。如果 Condition 為真 ? 則值為 X : 否則值為 Y。 |
, | 會順序執行一系列運算。整個逗號表示式的值是以逗號分隔的列表中的最後一個表示式的值。 |
.(點)和 ->(箭頭) | 用於引用類、結構和共用體的成員。 |
Cast | 把一種資料型別轉換為另一種資料型別。例如,int(2.2000) 將返回 2。 |
& | 返回變數的地址。例如 &a; 將給出變數的實際地址。 |
* | 指向一個變數。例如,*var; 將指向變數 var。 |
運算子的優先順序確定表示式中項的組合。這會影響到一個表示式如何計算。某些運算子比其他運算子有更高的優先順序,例如,乘除運算子具有比加減運算子更高的優先順序。
例如 x = 7 + 3 * 2,在這裡,x 被賦值為 13,而不是 20,因為運算子 * 具有比 + 更高的優先順序,所以首先計算乘法 3*2,然後再加上 7。
下表將按運算子優先順序從高到低列出各個運算子,具有較高優先順序的運算子出現在表格的上面,具有較低優先順序的運算子出現在表格的下面。在表示式中,較高優先順序的運算子會優先被計算。
類別 | 運算子 | 結合性 |
---|---|---|
字尾 | () [] -> . ++ - - | 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 |
關係 | < <= > >= | 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 | , | 從左到右 |
請看下面的例項,瞭解 C++ 中運算子的優先順序。
複製並黏貼下面的 C++ 程式到 test.cpp 檔案中,編譯並執行程式。
對比有括號和沒有括號時的區別,這將產生不同的結果。因為 ()、 /、 * 和 + 有不同的優先順序,高優先順序的運算子將優先計算。
#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; }
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生以下結果:
(a + b) * c / d 的值是 90((a + b) * c) / d 的值是 90(a + b) * (c / d) 的值是 90a + (b * c) / d 的值是 50
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