運算符是一種告訴編譯器執行特定的數學或邏輯操作的符號。C 語言內置了豐富的運算符，並提供了以下類型的運算符：
- 算術運算符
- 關系運算符
- 邏輯運算符
- 位運算符
- 賦值運算符
- 雜項運算符
本章將逐一介紹算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、位運算符、賦值運算符和其他運算符。
算術運算符
下表顯示了 C 語言支持的所有算術運算符。假設變量 A 的值為 10，變量 B 的值為 20，則：
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| + | 把兩個操作數相加 | A + B 將得到 30 |
| - | 從第一個操作數中減去第二個操作數 | A - B 將得到 -10 |
| * | 把兩個操作數相乘 | A * B 將得到 200 |
| / | 分子除以分母 | B / A 將得到 2 |
| % | 取模運算符，整除后的余數 | B % A 將得到 0 |
| ++ | 自增運算符，整數值增加 1 | A++ 將得到 11 |
| -- | 自減運算符，整數值減少 1 | A-- 將得到 9 |
實例
請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的算術運算符：
實例
#include <stdio.h> int main() { int a = 21; int b = 10; int c ; c = a + b; printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); c = a - b; printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c ); c = a * b; printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); c = a / b; printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c ); c = a % b; printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); c = a++; // 賦值后再加 1 ，c 為 21，a 為 22 printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c ); c = a--; // 賦值后再減 1 ，c 為 22 ，a 為 21 printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c ); }
當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Line 1 - c 的值是 31 Line 2 - c 的值是 11 Line 3 - c 的值是 210 Line 4 - c 的值是 2 Line 5 - c 的值是 1 Line 6 - c 的值是 21 Line 7 - c 的值是 22
以下實例演示了 a++ 與 ++a 的區別：
實例
#include <stdio.h> int main() { int c; int a = 10; c = a++; printf("先賦值后運算：\n"); printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 2 - a 的值是 %d\n", a ); a = 10; c = a--; printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 4 - a 的值是 %d\n", a ); printf("先運算后賦值：\n"); a = 10; c = ++a; printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 6 - a 的值是 %d\n", a ); a = 10; c = --a; printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c ); printf("Line 8 - a 的值是 %d\n", a ); }
以上程序執行輸出結果為：
先賦值后運算： Line 1 - c 的值是 10 Line 2 - a 的值是 11 Line 3 - c 的值是 10 Line 4 - a 的值是 9 先運算后賦值： Line 5 - c 的值是 11 Line 6 - a 的值是 11 Line 7 - c 的值是 9 Line 8 - a 的值是 9
關系運算符
下表顯示了 C 語言支持的所有關系運算符。假設變量 A 的值為 10，變量 B 的值為 20，則：
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| == | 檢查兩個操作數的值是否相等，如果相等則條件為真。 | (A == B) 為假。 |
| != | 檢查兩個操作數的值是否相等，如果不相等則條件為真。 | (A != B) 為真。 |
| > | 檢查左操作數的值是否大於右操作數的值，如果是則條件為真。 | (A > B) 為假。 |
| < | 檢查左操作數的值是否小於右操作數的值，如果是則條件為真。 | (A < B) 為真。 |
| >= | 檢查左操作數的值是否大於或等於右操作數的值，如果是則條件為真。 | (A >= B) 為假。 |
| <= | 檢查左操作數的值是否小於或等於右操作數的值，如果是則條件為真。 | (A <= B) 為真。 |
實例
請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的關系運算符：
實例
#include <stdio.h> int main() { int a = 21; int b = 10; int c ; if( a == b ) { printf("Line 1 - a 等於 b\n" ); } else { printf("Line 1 - a 不等於 b\n" ); } if ( a < b ) { printf("Line 2 - a 小於 b\n" ); } else { printf("Line 2 - a 不小於 b\n" ); } if ( a > b ) { printf("Line 3 - a 大於 b\n" ); } else { printf("Line 3 - a 不大於 b\n" ); } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 5; b = 20; if ( a <= b ) { printf("Line 4 - a 小於或等於 b\n" ); } if ( b >= a ) { printf("Line 5 - b 大於或等於 a\n" ); } }
當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Line 1 - a 不等於 b Line 2 - a 不小於 b Line 3 - a 大於 b Line 4 - a 小於或等於 b Line 5 - b 大於或等於 a
邏輯運算符
下表顯示了 C 語言支持的所有關系邏輯運算符。假設變量 A 的值為 1，變量 B 的值為 0，則：
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| && | 稱為邏輯與運算符。如果兩個操作數都非零，則條件為真。 | (A && B) 為假。 |
| || | 稱為邏輯或運算符。如果兩個操作數中有任意一個非零，則條件為真。 | (A || B) 為真。 |
| ! | 稱為邏輯非運算符。用來逆轉操作數的邏輯狀態。如果條件為真則邏輯非運算符將使其為假。 | !(A && B) 為真。 |
實例
請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的邏輯運算符：
實例
#include <stdio.h> int main() { int a = 5; int b = 20; int c ; if ( a && b ) { printf("Line 1 - 條件為真\n" ); } if ( a || b ) { printf("Line 2 - 條件為真\n" ); } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 0; b = 10; if ( a && b ) { printf("Line 3 - 條件為真\n" ); } else { printf("Line 3 - 條件為假\n" ); } if ( !(a && b) ) { printf("Line 4 - 條件為真\n" ); } }
當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Line 1 - 條件為真 Line 2 - 條件為真 Line 3 - 條件為假 Line 4 - 條件為真
位運算符
位運算符作用於位，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 語言支持的位運算符。假設變量 A 的值為 60，變量 B 的值為 13，則：
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| & | 按位與操作，按二進制位進行"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 |
| | | 按位或運算符，按二進制位進行"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 |
| ^ | 異或運算符，按二進制位進行"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 |
| ~ | 取反運算符，按二進制位進行"取反"運算。運算規則： ~1=0; ~0=1; |
(~A ) 將得到 -61，即為 1100 0011，一個有符號二進制數的補碼形式。 |
| << | 二進制左移運算符。將一個運算對象的各二進制位全部左移若干位（左邊的二進制位丟棄，右邊補0）。 | A << 2 將得到 240，即為 1111 0000 |
| >> | 二進制右移運算符。將一個數的各二進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 |
實例
請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的位運算符：
實例
#include <stdio.h> 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 */ printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c ); c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */ printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c ); c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */ printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c ); c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */ printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c ); c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */ printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c ); c = a >> 2; /* 15 = 0000 1111 */ printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c ); }
當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Line 1 - c 的值是 12 Line 2 - c 的值是 61 Line 3 - c 的值是 49 Line 4 - c 的值是 -61 Line 5 - c 的值是 240 Line 6 - c 的值是 15
賦值運算符
下表列出了 C 語言支持的賦值運算符：
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| = | 簡單的賦值運算符，把右邊操作數的值賦給左邊操作數 | C = A + B 將把 A + B 的值賦給 C |
| += | 加且賦值運算符，把右邊操作數加上左邊操作數的結果賦值給左邊操作數 | C += A 相當於 C = C + A |
| -= | 減且賦值運算符，把左邊操作數減去右邊操作數的結果賦值給左邊操作數 | C -= A 相當於 C = C - A |
| *= | 乘且賦值運算符，把右邊操作數乘以左邊操作數的結果賦值給左邊操作數 | C *= A 相當於 C = C * A |
| /= | 除且賦值運算符，把左邊操作數除以右邊操作數的結果賦值給左邊操作數 | C /= A 相當於 C = C / A |
| %= | 求模且賦值運算符，求兩個操作數的模賦值給左邊操作數 | C %= A 相當於 C = C % A |
| <<= | 左移且賦值運算符 | C <<= 2 等同於 C = C << 2 |
| >>= | 右移且賦值運算符 | C >>= 2 等同於 C = C >> 2 |
| &= | 按位與且賦值運算符 | C &= 2 等同於 C = C & 2 |
| ^= | 按位異或且賦值運算符 | C ^= 2 等同於 C = C ^ 2 |
| |= | 按位或且賦值運算符 | C |= 2 等同於 C = C | 2 |
實例
請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的賦值運算符：
實例
#include <stdio.h> main() { int a = 21; int c ; c = a; printf("Line 1 - = 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c += a; printf("Line 2 - += 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c -= a; printf("Line 3 - -= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c *= a; printf("Line 4 - *= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c /= a; printf("Line 5 - /= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c = 200; c %= a; printf("Line 6 - %= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c <<= 2; printf("Line 7 - <<= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c >>= 2; printf("Line 8 - >>= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c &= 2; printf("Line 9 - &= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c ^= 2; printf("Line 10 - ^= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); c |= 2; printf("Line 11 - |= 運算符實例，c 的值 = %d\n", c ); }
當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Line 1 - = 運算符實例，c 的值 = 21 Line 2 - += 運算符實例，c 的值 = 42 Line 3 - -= 運算符實例，c 的值 = 21 Line 4 - *= 運算符實例，c 的值 = 441 Line 5 - /= 運算符實例，c 的值 = 21 Line 6 - %= 運算符實例，c 的值 = 11 Line 7 - <<= 運算符實例，c 的值 = 44 Line 8 - >>= 運算符實例，c 的值 = 11 Line 9 - &= 運算符實例，c 的值 = 2 Line 10 - ^= 運算符實例，c 的值 = 0 Line 11 - |= 運算符實例，c 的值 = 2
雜項運算符 ↦ sizeof & 三元
下表列出了 C 語言支持的其他一些重要的運算符，包括 sizeof 和 ? :。
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| sizeof() | 返回變量的大小。 | sizeof(a) 將返回 4，其中 a 是整數。 |
| & | 返回變量的地址。 | &a; 將給出變量的實際地址。 |
| * | 指向一個變量。 | *a; 將指向一個變量。 |
| ? : | 條件表達式 | 如果條件為真 ? 則值為 X : 否則值為 Y |
實例
請看下面的實例，了解 C 語言中所有可用的雜項運算符：
實例
int main() { int a = 4; short b; double c; int* ptr; /* sizeof 運算符實例 */ printf("Line 1 - 變量 a 的大小 = %lu\n", sizeof(a) ); printf("Line 2 - 變量 b 的大小 = %lu\n", sizeof(b) ); printf("Line 3 - 變量 c 的大小 = %lu\n", sizeof(c) ); /* & 和 * 運算符實例 */ ptr = &a; /* 'ptr' 現在包含 'a' 的地址 */ printf("a 的值是 %d\n", a); printf("*ptr 是 %d\n", *ptr); /* 三元運算符實例 */ a = 10; b = (a == 1) ? 20: 30; printf( "b 的值是 %d\n", b ); b = (a == 10) ? 20: 30; printf( "b 的值是 %d\n", b ); }
當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Line 1 - 變量 a 的大小 = 4 Line 2 - 變量 b 的大小 = 2 Line 3 - 變量 c 的大小 = 8 a 的值是 4 *ptr 是 4 b 的值是 30 b 的值是 20
C 中的運算符優先級
運算符的優先級確定表達式中項的組合。這會影響到一個表達式如何計算。某些運算符比其他運算符有更高的優先級，例如，乘除運算符具有比加減運算符更高的優先級。
例如 x = 7 + 3 * 2，在這里，x 被賦值為 13，而不是 20，因為運算符 * 具有比 + 更高的優先級，所以首先計算乘法 3*2，然后再加上 7。
下表將按運算符優先級從高到低列出各個運算符，具有較高優先級的運算符出現在表格的上面，具有較低優先級的運算符出現在表格的下面。在表達式中，較高優先級的運算符會優先被計算。
| 類別 | 運算符 | 結合性 |
|---|---|---|
| 后綴 | () [] -> . ++ - - | 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 |
| 關系 | < <= > >= | 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 |
實例
請看下面的實例，了解 C 語言中運算符的優先級：
實例
#include <stdio.h> main() { int a = 20; int b = 10; int c = 15; int d = 5; int e; e = (a + b) * c / d; // ( 30 * 15 ) / 5 printf("(a + b) * c / d 的值是 %d\n", e ); e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5 printf("((a + b) * c) / d 的值是 %d\n" , e ); e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5) printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %d\n", e ); e = a + (b * c) / d; // 20 + (150/5) printf("a + (b * c) / d 的值是 %d\n" , e ); return 0; }
當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
(a + b) * c / d 的值是 90 ((a + b) * c) / d 的值是 90 (a + b) * (c / d) 的值是 90 a + (b * c) / d 的值是 50