操作符详解（上）

一. 进制转换1. 二进制2. 二进制的转换

二. 原码 补码 反码三. 操作符的分类四. 结构成员访问操作符1. 结构体的声明2. 结构体成员访问操作符

一. 进制转换

1. 二进制

在学习操作符之前，我们先了解一些2进制、8进制、10进制等的问题，我们在平时的学习中经常听到关于进制转换的问题，其实就是数字的表达形式不同，比如我们将数字15用不同的进制表示出来：

(另外16进制前面加的是0x，8进制前面加的是0)

我们重点介绍一下二进制：

首先我们还是得从10进制讲起，其实10进制是我们⽣活中经常使用的，我们已经形成了很多尝试：

• 10进制中满10进1

• 10进制的数字每一位都是0~9的数字组成

其实二进制也是一样的

• 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

那么1101 就是二进制的数字了。

2. 二进制的转换

(1) 2进制转8进制：比如15的二进制是1111，那么换成8进制就是利用15除以8看每次的余数和商，那么8进制就是17，其实8进制的每⼀位是有权重的，8进制的数字从右向左是个位、⼗位、百位…，分别每⼀位的权重是8⁰、8¹、8²…那么15也就是8⁰ *7+8¹ *1，这就是15从二进制转成了8进制。

(2) 10进制转2进制：道理是一样的，10进制的每⼀位是有权重的，10进制的数字从右向左是个位、⼗位、百位…，分别每⼀位的权重是 10⁰ , 10¹ , 10²…比如123用10进制表示就是123，而转为2进制：

二. 原码 补码 反码

当我们掌握了2进制等的转换，我们就要了解一下计算机中对于整数的三种表现形式，即整数的原码、补码、反码。有符号整数的三种表示方法均有符号位和数值位两部分，2进制序列中，最高位的1位是被当做符号位，剩余的都是数值位。

符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”。(一个整型是由四个字节组成，一个字节占8个bit位，所以一共由32个bit组成)

正整数的原、反、补码都相同。

负整数的三种表示方法各不相同。

原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到的就是原码。

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。

补码得到原码也是可以使用：取反，+1的操作。

比如：15的原码补码反码是00000000000000000000000000001111

而 -15的原码是10000000000000000000000000001111，反码11111111111111111111111111110000(符号位不变，其他位按位取反)，补码是11111111111111111111111111110001(末尾加1，得2进1,反码加1就是补码)

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。为什么呢？

在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统⼀处理；同时，加法和减法也可以统⼀处理（CPU只有加法器）此外，补码与原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路。

三. 操作符的分类

(1) 移位操作符：<<左移操作符 --------- >>右移操作符，注意移位操作符只能适用于整数！并且移动的是二进制位中的补码。

下面展示一些 <code>内联代码片。

//左移操作符

int main()

{

int a = 10;

int b = a << 1;

printf("%d %d", a, b);

return 0;

}

对于左移操作符来说原理只有一种就是左边抛弃，右边补0：

对于右移操作符也是一样的都是移动的2进制中的补码，右移操作符有两种方式：左边用0填充，右边补0；左边用原该值的符号位填充，右边丢弃。

(2) 位操作符：&(按位与) |(按位或) ^(按位异或) ~(按位取反)

位操作符一般是由两个操作数来完成的，并且也只能用于整数。

&：对两个数的补码进行运算(一个0一个1是0，两个1才是1)

|: 也是补码进行运算(只要有1就是1，两个0才是0)

^: 相同为0相异为1(异或是支持交换律的)

~: 单个数字(按2进制的补码取反)

比如给大家举一个例子，不能创建临时变量（第三个变量），实现两个整数的交换。

下面展示一些 <code>内联代码片。

int main()

{

int a = 3;

int b = 9;

a = a ^ b;

b = a ^ b;

a = a ^ b;

printf("%d %d\n", a,b);

return 0;

}

在也就用到了位操作符^，后面大家多对这些运算符号进行实践，也会发现它们的实用性和便捷感。

(3)单目操作符：！ ++ – & * - ~

这些都是单个数字完成的，特点就是只有一个操作数，很多符号我们也都认识。

！： 对一个表达式取反操作，即如果表达式为真，则结果为假。

++ – : 比如1++就是1本身加上1等于2，1–就是1本身减去1等于0（但是需要注意的点是++放在1之前和1之后是不一样的）

& ：取地址操作符

：解引用操作符

在单目操作符中只有 & 和 * 没有介绍，这2个操作符我们在后期学习指针的时候会详细的介绍。

(4) 逗号表达式：1 exp1, exp2, exp3, …expN

逗号表达式，就是⽤逗号隔开的多个表达式。逗号表达式，从左向右依次执行。整个表达式的结果是最后⼀个表达式的结果。

(5) 下标访问[]、函数调用（）

四. 结构成员访问操作符

1. 结构体的声明

什么结构体？在C语言中已经提供的内置类型比如char、short、int等，但是只有这些内置类型是不够的，所以增加了结构体这种自定义的数据类型。其实结构体就是一些值的集合，类型不一定相同。struct是结构体关键字。

结构体的声明：

下面展示一些 <code>内联代码片。

struct student

{

//成员变量

char name[20];

int age;

float score;

};

int main()

{

int a = 0;

struct student s1;

struct student s2;

return 0;

}

上述代码就是结构体的创建，首先我们就使用struct创建了一个结构体，包括字符型、整型等，然后这就相当于一个类型了，再看我们下面的代码，就像int a一样我们使用struct student也创建变量s1、s2等，当然像代码中的变量属于局部变量，如果需要全局变量我们可以定义在函数的外部。另外我们可以直接在结构体定义的括号外面直接定义变量(也是全局变量)。

2. 结构体成员访问操作符

结构体成员的直接访问：结构体成员的直接访问是通过点操作符（.）访问的。点操作符接受两个操作数，使用方式：结构体变量.成员名。

结构体成员的间接访问：有时候我们得到的不是⼀个结构体变量，而是得到了⼀个指向结构体的指针。使用方式：结构体指针->成员名，如下所示：

以上就是操作符的部分解析，下一部分我也会及时更新。