C语言教学第三课：运算符与表达式

一、课程导入

同学们，上节课我们学习了变量和数据类型，这些是C语言的基础。今天，我们将继续深入学习C语言中的运算符与表达式。运算符是C语言中用于执行各种操作的符号，而表达式则是由变量、常量和运算符组成的有意义的组合。通过运算符和表达式，我们可以实现复杂的计算和逻辑操作。

二、运算符分类

（一）算术运算符

基本算术运算符

加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、取模（%）。

示例：

int a = 10, b = 3;
int sum = a + b; // 加法
int diff = a - b; // 减法
int product = a * b; // 乘法
int quotient = a / b; // 除法
int remainder = a % b; // 取模

注意：取模运算符%只能用于整数运算。

输出结果：

sum = 13
diff = 7
product = 30
quotient = 3
remainder = 1

自增与自减运算符
- 自增（++）和自减（--）运算符用于将变量的值增加或减少1。
- 示例：
```
int x = 5;
x++; // x = 6
x--; // x = 5
```

（二）关系运算符

概念
- 用于比较两个值之间的关系，返回布尔值（0表示假，1表示真）。
常见的关系运算符
- 大于（>）、小于（<）、等于（==）、不等于（!=）、大于等于（>=）、小于等于（<=）。
- 示例：
```
int a = 10, b = 20;
int result1 = (a > b); // 0
int result2 = (a < b); // 1
int result3 = (a == b); // 0
int result4 = (a != b); // 1
```

（三）逻辑运算符

概念
- 用于组合多个逻辑表达式，返回布尔值。

常见的逻辑运算符

逻辑与（&&）、逻辑或（||）、逻辑非（!）。

示例：

int a = 10, b = 20;
int result1 = (a > 0 && b > 0); // 1
int result2 = (a > 0 || b < 0); // 1
int result3 = !(a == b); // 1

（四）赋值运算符

基本赋值运算符
- =：将右边的值赋给左边的变量。
- 示例：
```
int a = 10;
```

复合赋值运算符

+=、-=、*=、/=、%=等。

示例：

int a = 10;
a += 5; // 等价于 a = a + 5，结果为15
a -= 3; // 等价于 a = a - 3，结果为12

（五）位运算符

概念
- 用于对变量的二进制位进行操作。

常见的位运算符

按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）、按位取反（~）、左移（<<）、右移（>>）。

示例：

int a = 5; // 二进制：0101
int b = 3; // 二进制：0011
int result1 = a & b; // 0001，结果为1
int result2 = a | b; // 0111，结果为7
int result3 = a ^ b; // 0110，结果为6

三、表达式

（一）概念

表达式
- 由变量、常量和运算符组成的有意义的组合，最终会产生一个值。
- 示例：
```
int result = 10 + 20 * 2; // 表达式计算结果为50
```

（二）运算符优先级

优先级规则
- 不同的运算符有不同的优先级，优先级高的运算符先计算。
- 示例：
```
int result = 10 + 20 * 2; // 先计算乘法，再计算加法，结果为50
```

括号的使用

使用括号可以改变运算顺序。

示例：

int result = (10 + 20) * 2; // 先计算括号内的加法，再计算乘法，结果为60

四、练习

练习题
- 定义两个整型变量a和b，分别赋值为15和5。
- 计算并打印以下表达式的值：
  - a + b
  - a - b
  - a * b
  - a / b
  - a % b
- 使用逻辑运算符判断a是否大于b，并打印结果。
- 使用位运算符计算a & b和a | b，并打印结果。

参考答案

#include <stdio.h>int main() {int a = 15, b = 5;printf("a + b = %d\n", a + b);printf("a - b = %d\n", a - b);printf("a * b = %d\n", a * b);printf("a / b = %d\n", a / b);printf("a %% b = %d\n", a % b);if (a > b) {printf("a > b\n");} else {printf("a <= b\n");}printf("a & b = %d\n", a & b);printf("a | b = %d\n", a | b);return 0;
}