【从零开始的 C 语言笔记】第四篇－基本的运算子介绍 & 应用

不怎麽重要的前言

上一篇我们大概的介绍程序的结构，也出了一个小作业，不晓得大家有没有试试看呢？

其实写程序真的没有想像中那麽困难的，就像学英文一样好好的学习、理解文法，就可以很好上手了，希望大家不要害怕来跟着一步一步学习吧！

上次的小作业－－列印三角形

方法一、

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("*\n");
    printf("**\n");
    printf("***\n");
    printf("****\n");
    printf("*****\n");

    return 0;
}

方法二、

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("*\n**\n***\n****\n*****\n");

    return 0;
}

方法一定不只这两种，也不是只有这两种方法才是对的，多去尝试吧！

运算子是什麽？

可能大家对运算子这个名词有点陌生，所以我们来举个一定使用过的「+ - * /」，这个加减乘除大家一定是很熟悉的，这些符号在资讯领域我们会称它为运算子；那说到加减乘除的话不可不提的，就是被运算子运算的运算元了，运算元举简单的例子「3+2」来说，其中的「3」、「2」就是运算元，是会被运算子处理的资料。

可能大家现在有点头晕了，简单来说运算子负责运算、处理运算元(资料)，而「3+2」这整个式子我们会称为运算式。

我们来用图解结论一下：

然後除了这些当然还有很多很多，就不再一一介绍了，接下来我们来测试看看吧！(其他详细资讯可以到wiki这里参考)

常用运算子测试与运用

以下只是简单的介绍与测试，欢迎自己改数字等等的尝试看看。

1. 基本的算术运算子
   (1) + - * / % (加、减、乘、除、取余)
   我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("%d\n", 5 + 2);
    printf("%d\n", 5 - 2);
    printf("%d\n", 5 * 2);
    printf("%d\n", 5 / 2);
    printf("%d\n", 5 % 2);

    printf("－－－我是分隔线－－－\n");

    printf("%f\n", 5.0 + 2);
    printf("%f\n", 5.0 - 2);
    printf("%f\n", 5.0 * 2);
    printf("%f\n", 5.0 / 2);

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

其中如果不看printf语法(之後会再提)，比较特别的大概是「%」了，它是用於取余数的运算子，所以「5%2」时会列印出无法被整除的余数「1」；而「/」则是因为在程序码中，若其运算的两个运算元都是整数，会预设输出可以被整除的商「2」。

而如果运算的两个运算元有一方或双方为浮点数(小数)，输出就会为浮点数了，但输出为浮点数的情况下就不能使用「%」。

(2) + - (正负号)
我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("%d\n", + 2);
    printf("%d\n", - 2);

    printf("－－－我是分隔线－－－\n");

    printf("%f\n", + 2.0);
    printf("%f\n", - 2.0);

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

(3) ++ -- (递增、递减)
这里我们就不多介绍了怕太混乱，有兴趣的朋友可以自行爬文，查查看它的使用方式。
(或是可以查看这个网页的介绍，写的很清晰也有解释前缀後缀时的差异)

2. 基本的比较运算子

以下范例若列印出1为ture、0则为false。
(1) > < >= <= (大於、小於、大於等於、小於等於)
我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("> 之结果:\n");
    printf("%d\n", 5 > 2);
    printf("%d\n", 2 > 5);
    printf("%d\n", 5 > 5);
    printf("－－－－－－\n");

    printf("< 之结果:\n");
    printf("%d\n", 5 < 2);
    printf("%d\n", 2 < 5);
    printf("%d\n", 5 < 5);
    printf("－－－－－－\n");

    printf(">= 之结果:\n");
    printf("%d\n", 5 >= 2);
    printf("%d\n", 2 >= 5);
    printf("%d\n", 5 >= 5);
    printf("－－－－－－\n");

    printf("<= 之结果:\n");
    printf("%d\n", 5 <= 2);
    printf("%d\n", 2 <= 5);
    printf("%d\n", 5 <= 5);
    printf("－－－－－－\n");

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

(2) != == (不等於、等於)
我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("== 之结果:\n");
    printf("%d\n", 5 == 2);
    printf("%d\n", 5 == 5);
    printf("－－－－－－\n");

    printf("!= 之结果:\n");
    printf("%d\n", 5 != 2);
    printf("%d\n", 5 != 5);
    printf("－－－－－－\n");

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

(3) && || (条件and比较、条件or比较)
我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("&& 之结果:\n");
    printf("%d\n", (5 == 5) && (2 == 2));
    printf("%d\n", (5 != 5) && (2 == 2));
    printf("%d\n", (5 != 5) && (2 != 2));
    printf("－－－－－－\n");

    printf("|| 之结果:\n");
    printf("%d\n", (5 == 5) || (2 == 2));
    printf("%d\n", (5 != 5) || (2 == 2));
    printf("%d\n", (5 != 5) || (2 != 2));
    printf("－－－－－－\n");

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

「&&」在左右条件皆为ture的情况，输出为ture，反之则为false；「||」在左右条件任一方为ture或两方都为ture时，输出为ture，反之双方皆为false时则输出false。

(4) ! (取反逻辑)
我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("! 之结果:\n");
    printf("%d\n", (5 == 5));
    printf("%d\n", !(5 == 5));
    printf("%d\n", (5 != 5));
    printf("%d\n", !(5 != 5));
    printf("－－－－－－\n");


    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

3. 位元运算子
   (1) << >> (位元左移、位元右移)
   这个运算子大家应该陌生许多，在资讯领域中计算机(机器、电脑等等)通常是以二进制(0、1)的方式储存资料、运算、传输，详细的原因我们就不多讲，若有兴趣可以在自行查询，我们稍微图解一下这个运算子的使用方式。
   

我们以下面的程序码来进行测试：

int main(){
    printf("<< 之结果:\n");
    printf("%d\n", 4 << 1);
    printf("%d\n", 4 << 2);
    printf("－－－－－－\n");

    printf(">> 之结果:\n");
    printf("%d\n", 4 >> 1);
    printf("%d\n", 4 >> 2);
    printf("－－－－－－\n");

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

虽然大概知道怎麽使用，但大家可能还对位元运算有点模糊，下面我用小画家图解一下原因：

(对二进制有疑惑的朋友可以另外查看这个页面，这个是介绍数字系统的)

(2) & | (位元and运算、位元or运算)
我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    printf("& 之结果:\n");
    printf("%d\n", 0 & 5);
    printf("%d\n", 0 & 10);
    printf("%d\n", 15 & 5);
    printf("%d\n", 15 & 10);
    printf("－－－－－－\n");

    printf("| 之结果:\n");
    printf("%d\n", 0 | 5);
    printf("%d\n", 0 | 10);
    printf("%d\n", 15 | 5);
    printf("%d\n", 15 | 10);
    printf("－－－－－－\n");

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

运算子跟上一个一样都是位元上的运算，而且是每个位元间的运算，都把数字转成二进制会比较好理解，前面可能没有把and、or说清楚，我们稍微图解一下。
第一步骤：我们先来了解and跟or的规则
a. and

b. or

第二步骤：知道了and、or的规则我们再来把进制转换一下。

第三步骤：转换完二进制後再进行「&」跟「|」的运算
举四个例子：
a. 0 & 5

b. 15 & 10

c. 0 | 5

d. 15 | 10

4. 赋值运算子
   (1) = (设为某值、赋值)
   这个运算子会在往後频繁的使用到，所以一定要知道这个用法，在资讯领域中「=」的用法跟数学定义是不一样的，会用来赋予某资料一个值，虽然我们还没有教到变数，不过在下一篇会提到，这里我们先将就着看图解。
   

我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    int data;
    data = 777;
    printf("%d\n", data);
    
    data = 8787;
    printf("%d\n", data);

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

可以看到当「data = 777;」时，data变数就存进了777，列印data时显示的结果就是777；而当我们第二次赋值时，「data = 8787;」会覆盖掉上次的值，在列印data时显示的就变成8787了。

(2) += -= *= /= %= (运算後赋值)
我们以下面的程序码来进行测试：

#include <stdio.h>

int main(){
    int data;
    data = 2;
    printf("%d\n", data);

    data += 3;
    printf("%d\n", data);

    return 0;
}

而上段程序码输出的结果会为：

其实这类的运算子是由两个步骤组成，先进行算术运算、最後再赋值，就不多做其他的例子了，有兴趣可以自行尝试看看这些运算子，而+=时如下图解。

辛苦看到这里的你，可能已经开始有点小混乱了吧，你已经很棒啦，基本上比较会使用到的就是这些了，可以多多尝试帮助自己记忆，也能更理解这些用法。

下一篇我们来学习什麽是资料型态！