C语言教程第4章课件.ppt

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1、第四章 运算符与表达式第一节第一节 运算符与表达式概述运算符与表达式概述第二节第二节 算术运算符与算术表达式算术运算符与算术表达式第三节第三节 关系运算符与关系表达式关系运算符与关系表达式第四节第四节 逻辑运算符与逻辑表达式逻辑运算符与逻辑表达式第五节第五节 其他运算符的应用其他运算符的应用第六节第六节 运算符的优先级与结合性运算符的优先级与结合性第七节第七节 程序举例程序举例本章小结本章小结习题四习题四运算符是C语言中用于描述数据运算的特殊符号，表达式是基本数据对象和运算符的结合描述。第一节 运算符与表达式概述一、运算符一、运算符运算符是表示运算类型和规则的特定符号。C语言中的运算符按其在表

2、达式中与运算对象的关系（即连接运算对象的个数），可分为单目运算符、双目运算符和三目运算符；按它们在表达式中的作用，可分为12种。具体的运算符及其含义如表4.1所示。表4.1 运算符及其含义二、表达式二、表达式在C语言中，表达式是通过各种运算符把多个运算对象组合起来而形成的式子，运算对象包括常量、变量和函数。表达式主要有算术表达式、关系表达式、逻辑表达式、赋值表达式、条件表达式和逗号表达式等。表达式无论长短，最终应该计算出一个确定的值，其结果的类型取决于表达式的类型及表达式中混合运算的类型转换。例如：int num1,num2=15;float f1,f2=2.15;char ch1,ch2=a

3、;num1=f2*ch2-15;f1=f2*ch2-15;ch1=f2*ch2-15;上例中，表达式结果的类型取决于表达式的类型，如num1=f2*ch2-15，其结果是整型；f1=f2*ch2-15，其结果是实型。C语言中的运算符范围很广，除了控制语句和输入输出外的基本操作都作为运算符处理。其中以算术运算符最重要，本节将重点介绍。第二节 算术运算符与算术表达式一、算术运算符一、算术运算符算术运算符用于对数据进行算术运算。C语言中的算术运算符及其含义如表4.2所示。表4.2 算术运算符及其含义对于算术运算符应注意以下几点：（1）“+”和“”运算符既可以作为加法、减法运算符，也可以作为正、负运算

4、符。（2）在使用“/”运算符时，要注意数据类型，如果操作数都是整数，则结果为两数相除的商；如果操作数都是实数，则结果是实数。（3）“%”运算符又称为求余运算符，它的操作数都是整数，结果是两数相除的余数。（4）算术运算符的优先级，可以从以下3点理解。1）先进行乘除运算，再进行加减运算，结合方向是自左至右。2）取负和自增自减运算符的优先级相同，结合方向是自右至左。3）取负和自增自减运算符的优先级高于加减乘除运算符。二、算术表达式二、算术表达式C语言中的算术表达式是由算术运算符、常量、变量、函数及圆括号组成的。关于算术表达式，应注意以下两点：（1）双目运算符两侧运算对象的数据类型必须一致，其结果也应

5、与运算对象的数据类型一致。如果数据类型不一致，则系统将自动按照转换规律对其进行转换，然后再进行运算。（2）两个整数相除，其结果为整数，如5/2=2，1/2=0；两个整数求模运算，其结果应为这两个整数相除的余数，如5%2=1，1%2=1。例4.1 求任意两个数相除的结果及余数。程序#includemain()int num1,num2,num3,num4;printf(“Please input two numbers.n”);printf(“num1=”);scanf(“%d”,&num1);printf(num2=);scanf(“%d”,&num2);num3=num1/num2;num4

6、=num1%num2;printf(“%d%c%d=%dn”,num1,47,num2,num3);printf(“%d%c%d=%dn”,num1,37,num2,num4);输入Please input two numbers.num1=15num2=4输出分析程序中首先输入两个整型数据num1和num2；然后通过求余运算和求模运算，求出两数相除的商和余数；最后输出运算结果。程序中求余和求模运算符是通过其ASCII码输出的。例4.2 算术运算符优先级实例。程序#includemain()int num1,num2,num3,num4,num5;printf(“Please input a

7、number.n”);printf(“num1=”);scanf(“%d”,&num1);num2=-num1+;num3=-+num2;num4=-num3;num5=num1+num2*num3-num4;printf(“num3=%dnnum4=%dnnum5=%dn”,num3,num4,num5);输入Please input a number.num1=15输出关系运算用于判断关系表达式中运算符左右运算对象的大小，关系的成立是建立在关系表达式结果的基础上的。关系表达式的结果称为逻辑值，即真和假。在C语言中，用非零数表示真，用0表示假。例如，关系表达式12的值为假，即0。第三节 关系

8、运算符与关系表达式一、关系运算符一、关系运算符关系运算实际上是逻辑比较运算，它是逻辑运算的一种，用来比较两个数据的大小。常见的关系运算符及其含义如表4.3所示。表4.3 关系运算符及其含义关系运算符，=的优先级相同，且高于=和!=；=，!=的优先级相同。优先级相同时，关系运算符的结合方向是自左至右。例如，“12=0”等价于“(12)=0”，其值为真，即1；“2=1!=0”等价于“(2=1)!=0”，其值为假，即0；“x=1=2”等价于“x=(1=2)”，先判断表达式“1=2”得1，然后再将1赋予变量x，因此x的值为1。二、关系表达式二、关系表达式关系表达式是由关系运算符连接构成的表达式，其功能

9、是判断关系运算符左右运算对象的大小关系，关系成立与否根据关系表达式的结果进行判断，关系表达式常用于结构语句的条件判断。其一般格式如下：其中，表达式可以是算术表达式、关系表达式、逻辑表达式、赋值表达式等。例如：41，bh，bh，a+bc+d等都是合法的关系表达式。但是在关系运算符=，=，!=中不能有空格。例如：26=0和5=4!=0的值。程序#includemain()int num1,num2;num1=56=0;num2=56=0=%dn”,num1);printf(“5=4!=0=%dn”,num2);输出例4.4 关系运算综合实例。程序#includemain()int num1,num

10、2,num3,num4;float f1,f2;printf(“Input two float numbers:”);scanf(“%f,%f”,&f1,&f2);num1=f1=f2;num2=f1=%.2f=%dn”,f1,f2,num1);printf(“%.2f=f2的值赋予num1；在程序第11行中，将比较形式及其结果输出，“%.2f”表示该实型数据以保留两位小数的形式输出。在C语言中，逻辑表达式主要用于对关系表达式之间的关系进行逻辑判断，逻辑运算结果有两种，即非零表示真，0表示假，如a&b，a|b，!a等。第四节 逻辑运算符与逻辑表达式一、逻辑运算符一、逻辑运算符逻辑运算符用来对关

11、系表达式或逻辑表达式进行逻辑运算。常见的逻辑运算符及其运算规则如 表4.4所示。表4.4 逻辑运算符及其运算规则在使用逻辑运算符时应注意以下两点：（1）逻辑运算符的优先级从高到低依次是逻辑非（!）、逻辑与（&）、逻辑或（|）。逻辑非的优先级高于加、减、乘、除运算符；与取负和自增自减运算符优先级相同；逻辑与的优先级低于关系运算符。例如：!a*b+!c*d/*等价于(!a)*b)+(!c)*d)*/ab|cd&!eb)|(cd)&(!e)0/*等价于97|9765，结果为1*/例4.5 有3个人A，B，C，每人说一句话如下：A说：B在说谎。B说：C在说谎。C说：A和B都在说谎。试写出能确定谁在说谎

12、的逻辑表达式。分析假设整型变量a，b，c分别表示A，B，C 3个人，其值为1表示该人说真话，为0表示该人说假话。A说：B在说谎。有两种可能：一是A说的是真话，此时B确实在说谎，可以用逻辑表达式表示为A=1&B=0等价于A&!B；二是A在说谎话，此时B说的是真话，可以用逻辑表达式表示为A=0&B=1等价于!A&B。因此，由A说的话可得到逻辑表达式：A&!B|!A&B。同理，由B说的话可得到逻辑表达式：B&!C|!B&C。同理，由C说的话可得到逻辑表达式：C&!A&!B|!C&A&B。由于这3个逻辑表达式之间是逻辑与关系，因此可得谁在说谎的逻辑表达式如下：(A&!B|!A&B)&(B&!C|!B&

13、C)&(C&!A&!B|!C&A&B)例4.6 阅读下列程序，请输出m，n及o的值。程序#includemain()int num1,num2,num3,num4;int m,n,o;num1=1;num2=2;num3=3;num4=4;m=n=1；o=(m=num1num2)&(n=num3num4);printf(“m=%dnn=%dnp=%dn”,m,n,o);输出分析在程序中，逻辑表达式“(m=num1num2)&(n=num3num4)”应该是把关系表达式“num1num2”的值（为0）赋予m，把关系表达式“num3num4”的值（为0）赋予n，然后把“m&n”的值（为0）赋予o。

14、但是在实际运算时，首先进行关系表达式“num1num2”运算，此时m=0（通常0&a(aR)的值依然为0），因此，此时o的值也为0，赋值运算(n=num3num4)就不必进行了，即变量n的值仍为初值1。二、按位逻辑运算符二、按位逻辑运算符按位逻辑运算就是把整型数据转换成二进制数据，然后再执行逻辑运算。常见的按位运算符有与（逻辑乘）、或（逻辑加）、非（逻辑否定）和异或4种。例4.7 求33和50的与、或、非及异或值。算法首先应把33和50转换成二进制数。十进制数转换成二进制数，采用的是“除2取余法”。其过程是先将十进制数除以2，得到一个商数和一个余数，再将商数除以2，又得到一个商数和余数，依次类

15、推，直至商数等于零为止，每次得到的余数就是对应二进制数的各位数字。值得注意的是第一次得到的是二进制数的最低位，最后一次得到的是二进制数的最高位。如把33转换成二进制数，具体过程如下：最后结果为(33)10=(100001)2。同理，(50)10=(110010)2。逻辑与运算，通常用“”或“”来表示，其运算规则是11=1，10=0，01=0，00=0。例如：(33)10(50)10=(100001)2(110010)2=(100000)2=(32)10。逻辑或运算，通常用“+”或“”来表示，其运算规则是11=1，10=1，01=1，00=0。例如：(33)10(50)10=(100001)2(

16、110010)2=(110011)2=(51)10。逻辑非运算，通常用“”表示，其运算规则是=1，=0。例如：异或运算，通常用“”表示，其运算规则是11=0，10=1，01=1，00=0。例如：(33)10(50)10=(100001)2(110010)2=(010011)2=(19)10三、逻辑表达式三、逻辑表达式 逻辑表达式是由逻辑运算符连接构成的表达式，其一般格式如下：或例如：!a，!(a+b)，a+b&cd等。逻辑表达式的值是一个逻辑量“真”或“假”，C语言中用1表示“真”，用0表示“假”。例4.8 逻辑表达式实例。程序#includemain()int num1,num2,num3,

17、num4;printf(“Please input two numbers:”);scanf(“%d,%d”,&num3,&num4);num1=num3num4&num3+!num4;num2=!num3|num4;if(num1=1)printf(“%d%d&%d+!%d=Tn”,num3,num4,num3,num4);elseprintf(“%d%d&%d+!%d=Fn”,num3,num4,num3,num4);if(num2=1)printf(“!%d|%d=Tn”,num3,num4);else printf(“!%d|%d=Fn”,num3,num4);输入Please inp

18、ut two numbers:22,24输出分析在程序第5行中，系统获得用户输入的num3=22，num4=24；在程序第6行中，把num3与num4的值代入逻辑表达式进行逻辑运算，并把运算结果赋予num1；在程序第8行中，进行判断，如果num1为1，则输出表达式的值为真，否则输出表达式的值为假。例4.9 分析下列程序的运算结果。程序#include#define PRT(x)printf(“%dn”,x)/*宏定义*/main()int a,b,c,d,e,f;float flo;char ch;flo=3.14;ch=x;a=flo&ch;b=flo|ch;c=!flo;d=!ch;e=!

19、flo&ch;f=!flo|ch;PRT(a);PRT(b);PRT(c);PRT(d);PRT(e);PRT(f);输出在C语言中，除了前面介绍的算术运算符、关系运算符和逻辑运算符外，还有几种非常重要的运算符及表达式。第五节 其他运算符的应用一、赋值运算符与赋值语句一、赋值运算符与赋值语句赋值运算是C语言中最常见、最常用的一种运算。赋值运算符“=”连接的是左边的变量及右边的表达式，其作用是把一个表达式的值或数据赋予一个变量。如area=pi*r*r的作用是执行一次赋值操作，把表达式pi*r*r的值赋予变量area。赋值运算符的优先级比较低，只比逗号运算符高。1复合赋值运算符C语言为了简化程序

20、并提高编译效率，把赋值符号和其他运算符结合起来，组成复合赋值运算符。其一般格式如下：=相当于=常见的复合赋值运算符有10种，即+=，-=，*=，/=，%=，&=，|=，=，=和=。例如：x*=y-z;/*相当于x=x*(y-z)*/2嵌套赋值表达式一个赋值表达式中可以同时包括多个赋值表达式，赋值表达式的值等于左边变量的值，赋值运算符的运算顺序是自右至左。例如：x*=x+=x;/*相当于x=x*(x+=x)=x*(x=x+x)*/例4.10 嵌套赋值表达式实例。程序#includemain()int x,y;printf(“Please input number x=y=”);scanf(“%d

21、”,&x);y=x;x*=x+=x;y=y*(y=y+y);printf(“x=%dn”,x);printf(“y=%dn”,y);输入Please input number x=y=12输出分析在程序第5行中，系统获得用户输入的x=12；在程序第6行中，把x的值赋予y，此时x=y=12；在程序第8行中，先计算y=y+y，此时y的值为24，该赋值表达式的值也为24，然后计算y*24，此时y的值不再是12，而是24，因而计算结果应是y=24*24=576。可见表达式x*=x+=x与表达式x=x*(x=x+x)是等价的。注意：赋值运算符“=”与数学中的等号完全不同，赋值运算符“=”是指要完成“=”

22、右边的运算，并将结果存放到“=”左边指定的内存变量中；而数学中的等号表示在该等号两边的值相等。当执行赋值语句x=y时，若x为整型变量，而y是实型数据，则系统先把y转换成整型数据，然后再执行赋值运算。二、条件运算符二、条件运算符条件运算符是C语言中唯一的一个三目运算符，它是由运算符“？”和“：”组合而成的。其一般格式如下：?:其含义是根据进行判断，若成立，即值为真时，把的值作为该条件表达式的值并返回；若不成立，即值为假时，把的值作为该条件表达式的值并返回。是表示条件的关系或逻辑表达式。条件表达式其实相当于一个简单的if语句（关于if语句，将在下一章介绍），其具体格式如下：if(表达式1);els

23、e;例4.11 求任意3个数中的最小者。方法一：使用if语句。程序#includemain()int x,y,z;printf(“Please input three numbers:”);scanf(“%d,%d,%dn”,&x,&y,&z);printf(“x=%d,y=%d,z=%d”,x,y,z);printf(“The least number is”);if(xy)if(xz)printf(“x=%d!n”,x);else printf(“z=%d!n”,z);elseif(yz)printf(“y=%d!n”,y);elseprintf(“z=%d!n”,z);输入Please

24、input three numbers:14,21,24输出方法二：使用条件运算符。算法假设3个数是x，y，z，最小数用变量min表示，用条件表达式表示的形式为min=(xy)?(xz?x:z):(yz?y:z);具体C语言程序如下：程序#includemain()程序#includemain()int x,y,z,min;printf(“Please input three numbers:”);scanf(“%d,%d,%d”,&x,&y,&z);printf(“x=%d,y=%d,z=%dn”,x,y,z);min=(xy)?(xz?x:z):(yz?y:z);printf(“The l

25、east number is”);if(min=x)printf(“x=%d!n”,x);if(min=y)printf(“y=%d!n”,y);else printf(“z=%d!n”,z);输入Please input three numbers:14,21,24输出三、逗号运算符三、逗号运算符在C语言中，逗号除了用作分隔符外，还可以用作运算符。逗号运算符是一个双目运算符，其作用是把两个表达式连接起来。其一般形式如下：表达式1,表达式2,表达式3,表达式n逗号运算符的优先级是所有运算符中最低的，它的运算规则是从左至右。如逗号表达式“x=(y=5,y*5),z”的值为25。逗号表达式一般并不

26、是计算整个逗号表达式的值，而是对其中的多个表达式分别计算。它常用于for循环语句中。例4.12 逗号运算符实例。程序#includemain()int x,y,z;x=10;y=15;z=20;printf(“x=%d,y=%d,z=%dn”,x,y,z);printf(“(x,y,z)=%d,(x,y)=%d,y=%dn”,(x,y,z),(x,y),y);输出注意：并不是任何位置出现的逗号都是逗号运算符，如在语句“printf(”%d,%dn“,x,y);”中的逗号就不是逗号运算符，而在语句“printf(”%d,%dn“,(x,y,z),y);”中(x,y,z)的逗号就是逗号运算符。四、

27、自增、自减运算符四、自增、自减运算符自增运算符（+）与自减运算符（-）都是单目运算符，其运算对象通常是整型变量，而不是表达式，它们的作用分别是让变量的值加1或减1，如i+相当于i=i+1，i-相当于i=i-1。在进行运算时，运算符可以位于变量的左边，也可以位于变量的右边，具体含义不同。（1）+i（-i）：含义是在使用i之前，先使i的值加（减）1。（2）i+（i-）：含义是在使用i之后，使i的值加（减）1。例4.13 自增、自减运算符实例。程序#includemain()int i=10;int j,k;j=i+*5;k=+i*5;printf(“i=%d,j=%d,k=%dn”,i,j,k);

28、j=-(i-*5);k=-(-i*5);printf(“i=%d,j=%d,k=%dn”,i,j,k);输出分析在程序第5行中，先将i乘以5得50赋予j，然后i自加，其值为11；第6行中，i先自加后，再乘以5得60，赋予k。因此第1个输出语句中i=12，j=50，k=60。第8行中，先将i乘以5得60，再求反得-60，赋予j，然后i自减1，其值为11；第9行中，i先自减1后，再乘以5得50，再求反得-50，赋予k。因此第2个输出语句中i=10，j=-60，k=-50。除了前面介绍的运算符外，还有强制转换运算符、求字节运算符（sizeof()）等。在C语言中存在着大量不同的运算符，当多个运算符同

29、时出现在同一表达式中时，就需要依据运算符的优先级进行运算。常见运算符的优先级及结合性如表4.5所示。第六节 运算符的优先级与结合表4.5 常见运算符的优先级及结合性注意：对于运算符的优先级应注意以下两点：（1）同一优先级的运算符，运算次序由结合方向决定，如和=都是关系运算符，属于同一优先级，其结合方向是自左至右。（2）不同的运算符要求有不同的运算对象个数，如和a+(b*c)其中，a=15，b=20，c=25。程序#includemain()int a,b,c,num;第七节 程序举例 char ch;a=15;b=20;c=25;num=(a+b)*ca+(b*c);if(num=1)ch=T

30、;else ch=F;printf(“(a+b)*ca+(b*c)is%c.n”,ch);输出例4.15 阅读下列程序，写出程序的运行结果。程序#includemain()int num,num1,num2,num3,num4;printf(“Please input num1=”);scanf(“%d”,&num1);num2=+num1*num1+;num3=+num2%num1+;num4=+num1/num2+;num=+num1*num2+-num1/num3+num2*num4;printf(“num=%dn”,num);printf(“num1=%dn”,num1);printf

31、(num2=%dn,num2);printf(“num3=%dn”,num3);printf(“num4=%dn”,num4);输入Please input num1=10输出分析在程序第5行中，系统获得用户输入的num1=10；在程序第6行中，num1先加1得11，然后乘以num1（此时num1=11）得121，并将其赋予num2，此时num1=12；在程序第7行中，num2先加1得122，然后求模num1得2并赋予num3，此时num1=13，num2=122；在程序第8行中，num1先加1得14，然后除以num2得0并赋予num4，此时num1=14，num2=123；在程序第9行中，进

32、行表达式的操作，结果为1838，由于存在+num1和num2+，因而输出num=1838，num1=15，num2=124，num3=2，num4=0。例4.16 编写程序求下列表达式的值，其中字母a和n由用户输入。（1）a+=a（2）a-=2（3）a*=2+3（4）a/=a+a（5）a%=(n%=2)（6）a+=a-=a*=a程序#includemain()int a,n,t;printf(“please input the variables of a and n:”);scanf(“%d,%d”,&a,&n);t=a;printf(1)%dtt,a+=a);a=t;printf(“(2)

33、%dn”,a-=2);a=t;printf(“(3)%dtt”,a*=2+3);a=t;printf(“(4)%dn”,a/=a+a);a=t;printf(“(5)%dtt”,a%=(n%=2);a=t;printf(“(6)%dn”,a+=a-=a*=a);输入please input the variables of a and n:12,5输出分析在程序第5行中，系统获得用户输入的a=12，n=5；在程序第6行中，通过赋值运算后，变量a的值发生了变化，因此，需要对变量a重新作赋值运算“a=t”。本章介绍了C语言中运算符和表达式的种类，以及常见运算符和表达式的运算规则。重点讲解了算术运算

34、符与算术表达式、关系运算符与关系表达式、赋值运算符与赋值表达式以及逻辑运算符与逻辑运算表达式。此外还介绍了条件运算符与条件表达式、逗号运算符与逗号表达式、自增/自减运算符。本章小结一、填空题一、填空题1在C语言中，运算符分为_、_和_。2C语言中的表达式包括_、_、_、_、_和_。习 题 四二、选择题二、选择题1在下列运算符中，优先级最高的是（）。A=B%C=D&2在C语言中，float类型数据占（）个字节，char类型数据占（）个字节。A1B2 C4D8三、上机操作题三、上机操作题1从键盘任意输入两个整数，判断其大小。2写出下列程序的运行结果。#includemain()int i,j,m,n;i=8;j=10;m=+i;n=j+;printf(“i=%dtj=%dnm=%dtn=%dn”,i,j,m,n);