C語言第三章 03 運算子、運算元與運算式

王智祥著第三章運算子、運算元　　　與運算式 3-1 運算式簡介 3-2 運算子簡介 3-1-1 運算式的分類 3-2-1 運算子優先順序 3-2-2 算術運算子 3-2-3 關係運算子 3-2-4 邏輯運算子 3-2-5 位元運算子 3-2-6 條件運算子 3-3 上機實習課程

3-1-1 運算式的分類 ,[object Object],3-1 運算式簡介 P 3-2 一元運算式：由一元運算子所組成的運算式，在運算子左側或右側僅有一個運算元。例如 -100 （負數）、 tmp-- （遞減）、 sum++ （遞增）等。二元運算式：由二元運算子所組成的運算式，在運算子兩側都有運算元。例如 A+B （加）、 A=10 （等於）、 x+=y （遞增等於）等。三元運算式：由三元運算子所組成的運算式。由於此類型的運算子僅有「 :? 」「條件運算子」，因此三元運算式又稱為「條件運算式」。例如， a>b?’ 　 Y’ 　 :’ 　 N’ 。

1. 當遇到一個運算式時，先區分運算子與運算元。 3-2-1 運算子優先順序 3-2 運算子簡介 P 3-4 ,[object Object],2. 依照運算子的優先順序作整理的動作。 3. 將各運算子根據其結合順序進行運算。

3-2-1 運算子優先順序 3-2 運算子簡介 P 3-4 ,[object Object],說　　　明運算子指定運算 = 條件運算子 ?: 邏輯運算 AND 邏輯運算 OR && || 位元運算 AND 位元運算 XOR 位元運算 OR & ^ | 比較運算等於比較運算不等於 == != 比較運算大於比較運算大於等於比較運算小於比較運算小於等於 > >= < <= 邏輯運算 NOT 負號遞增運算遞減運算 ! - ++ -- 括號 () 說　　　明運算子位元左移運算位元右移運算 << >> 加法運算減法運算 + - 乘法運算除法運算餘數運算 * / %

3-2-2 算術運算子 (1) 3-2 運算子簡介 P 3-5 ,[object Object],a-- --a 遞減 -- a++ ++a 遞增 ++ +a 正號 +x -a 負號 -x a%b 取餘數 % a/b 除 / a*b 乘 * a-b 減 - a+b 加 + 用　法功　能運算子

10 – 2 * 3 3-2-2 算術運算子 (2) 3-2 運算子簡介 P 3-5 ,[object Object],+ - * / 運算子與我們常用的數學運算方法相同，先讓我們來看下面的例子： ,[object Object],[object Object],[object Object]

3-2-2 算術運算子 (3) 3-2 運算子簡介 P 3-6 ,[object Object]

在第 14 行中變數 a 與 c 相除後，因為兩個整數相除，其結果不論是為整數或具有小數，都會將小數的部分捨去，僅取整數的部分來儲存，雖然結果應該為 2.5 ，不過系統將小數部分捨去，所以最後輸出結果為整數 2 。 3-2-2 算術運算子 (3) 3-2 運算子簡介 P 3-6 ,[object Object],[object Object]

3-2-2 算術運算子 (4) 3-2 運算子簡介 P 3-7 ,[object Object],餘數運算子是計算兩數相除後的餘數，而且這兩個運算元必須為整數、短整數或長整數型態。例如： int a=15,b=8; printf("%d",a%b); /* 執行結果為 7*/

3-2-2 算術運算子 (5) 3-2 運算子簡介 P 3-7 ,[object Object],餘數運算子 % 的說明與示範： CH03_02.c

在第 8 行中，如果各位想在螢幕顯示出 % 餘數運算子，必須要重覆兩次 % 字元。 ,[object Object],[object Object],3-2-2 算術運算子 (5) 3-2 運算子簡介 P 3-7

3-2-2 算術運算子 (6) 3-2 運算子簡介 P 3-7 ,[object Object],正負號運算子主要表示運算元的正 / 負值，通常設定常數為正數時可以省略 + 號，例如「 a=5 」與「 a=+5 」意義是相同的。而負號除了使常數為負數外，也可以使得原來為負數的數值變成正數。例如： int a=-5; /* 使常數 5 為負數，並指定給整數變數 a*/ int b=-3; /* 使常數 3 為負數，並指定給整數變數 b*/ int b=-a; /* 將變數 a 的值加上負號，「負負得正」後， b 的值為 +5*/

3-2-2 算術運算子 (7) 3-2 運算子簡介 P 3-8 ,[object Object],遞增運算子為一元運算子，可用來將運算元內容值加 1 。下表說明了遞增運算子這兩種運作方式： ++ 變數名稱 ; 變數名稱 ++; /* 宣告 a 與 b 為整數，初始值皆為 0*/ b=a; /* 先將 a 值指定給 b ，此時 a 、 b 都是 0*/ a=a+1; //a 值加 1 ，但 b 值不變，此時 a=1,b=0*/ int a=0,b=0; b=a++; /* 宣告 a 與 b 為整數，初始值皆為 0*/ a=a+1; /* 先將 a 值加 1 ，此時 a=1*/ b=a; // 再將 a 值指定給 b ，此時 b=1*/ int a=0,b=0; b=++a; 執　行　順　序　說　明運算式

3-2-2 算術運算子 (8) 3-2 運算子簡介 P 3-9 ,[object Object],遞減運算子與遞增運算子的格式與功能相仿，可將運算元內容值減 1 。遞減運算子同樣具有兩種運作方式，如下表所示： -- 變數名稱 ; 變數名稱 --; /* 宣告 a 與 b 為整數，初始值皆為 0*/ b=a; /* 先將 a 值指定給 b ，此時 a 、 b 都是 0*/ a=a-1; /*a 值減 1 ，但 b 值不變，此時 a=-1,b=0*/ int a=0,b=0; b=a--; /* 宣告 a 與 b 為整數，初始值皆為 0*/ a=a-1; /* 先將 a 值減 1 ，此時 a=-1*/ b=a; /* 將 a 值指定給 b ，此時 b=-1*/ int a=0,b=0; b=--a; 執　行　順　序　說　明運算式

3-2-2 算術運算子 (9) 3-2 運算子簡介 P 3-9 ,[object Object],遞增運算子與遞減運算子的說明與示範： CH03_03.c

3-2-2 算術運算子 (9) 3-2 運算子簡介在第 10 、 15 、 20 、 25 行，是說明前置與後置型遞增運算子與遞減運算子的各種運算結果。 ,[object Object],[object Object],P 3-10

3-2-2 算術運算子 (10) 3-2 運算子簡介 ,[object Object],指定運算子 (=) 會將右側的值指定給左邊的變數。例如：指定運算子也可以搭配某個運算子，而形成「複合指定運算子」（ Compound Assignment Operators ）。複合指定運算子的格式如下： P 3-10 a=5; b=a+3; a op= b;

3-2-2 算術運算子 (10) 3-2 運算子簡介此運算式的含意是將 a 的值與 b 的值以 op 運算子進行計算，然後再將結果指定給 a 。其中「 op= 」運算子，可以是以下 10 個運算子中的任何一個。 P 3-11 |= ^= &= >>= <<= %= /= *= -= += 複合指定運算子

3-2-2 算術運算子 (11) 3-2 運算子簡介 P 3-11 ,[object Object],指定運算子的說明與示範： CH03_04.c

3-2-2 算術運算子 (11) 3-2 運算子簡介在第 15 行的運算式「 a+=5 」相當於「 a=a+5 」，所以 a 的數值變成 10 （ a=5+5 ）。在第 16 及 17 行中，因為複合指定運算子的右側還有運算式，所以會優先執行此運算式，然後再將運算結果與複合指定運算子左側的變數進行運算，最後將結果指定給 b 及 c 。 ,[object Object],[object Object],P 3-12

3-2-3 關係運算子 (1) 3-2 運算子簡介 P 3-13 ,[object Object],例如： a!=b 不等於 != a==b 等於 == a<=b 小於等於 <= a>=b 大於等於 >= a<b 小於 < a>b 大於 > 用　法功　能運算子 int a=3,b=5; printf(“%d”,a<b); /*a(3) 小於 b(5) ，結果成立，輸出數值 1*/ printf(“%d”,a>b); /*a(3) 大於 b(5) ，結果不成立，輸出數值 0*/

3-2-3 關係運算子 (2) 3-2 運算子簡介 P 3-13 ,[object Object],關係運算子的說明與示範： CH03_05.c

3-2-3 關係運算子 (2) 3-2 運算子簡介 P 3-14 第 08 、 10 與 12 行中分別利用關係運算子來比較兩個運算元的關係，並且分別輸出結果數值 1 與 0 。此外在第 12 行中，請注意比較運算子「 == 」和指定運算子「 = 」並不相同。「 = 」是用來指定運算元的值，而「 == 」是用在判斷式的等號關係中，兩者的功用並不相同。 ,[object Object],[object Object]

3-2-4 邏輯運算子 (1) 3-2 運算子簡介 P 3-14 ,[object Object],[object Object],[object Object],!(a>b) NOT ! a>b || a<c OR || a>b && a<c AND && 用　法功　能運算子

3-2-4 邏輯運算子 (2) 3-2 運算子簡介 P 3-15 ,[object Object],當 && 運算子 (AND) 兩邊的運算式皆為真 (true) 時，其執行結果才為真，任何一邊為假（ flase ）時，執行結果都為假。例如運算式「 a>b && a>c 」，則執行結果有四種情形。如下表所示：假假假假真假假假真真真真 a>b && a>c 的執行結果 a > c 的真假值 a > b 的真假值

3-2-4 邏輯運算子 (3) 3-2 運算子簡介 P 3-15 ,[object Object],當 || 運算子 (OR) 兩邊的運算式，其中一邊為真 (true) 時，執行結果就為真，否則為假。如下表所示：例如運算式「 a>b || a>c 」，則執行結果同樣有四種情形。假假假真真假真假真真真真 a>b || a>c 的執行結果 a > c 的真假值 a > b 的真假值

3-2-4 邏輯運算子 (4) 3-2 運算子簡介 P 3-15 ,[object Object],這是一元運算子的一種，可以將運算式的結果變成相反值。如下表所示：例如運算式「 !(a>b) 」，則執行結果有兩種情形。真假假真 !(a > b) 的執行結果 a > b 的真假值

3-2-4 邏輯運算子 (5) 3-2 運算子簡介 P 3-16 ,[object Object],邏輯運算子的說明與示範： CH03_06.c

3-2-4 邏輯運算子 (5) 3-2 運算子簡介 P 3-17 在第 12 行中 a<b 且 b<c ，所以使用 && （ AND ）運算子來計算這兩個運算式時，得到的結果為「真」（ true ），因此傳回值為 1 。在第 15 行中， a>b 運算式並不成立，傳回值應該為 0 ，不過經過 NOT(!) 運算子計算後，結果改變為 1 （ true ）。 ,[object Object],[object Object]

3-2-5 位元運算子 (1) 3-2 運算子簡介 P 3-17 ,[object Object],[object Object],如下表所示： A>>n A 進行右移 n 個位元運算 >> A<<n A 進行左移 n 個位元運算 << A^B A 與 B 進行 XOR 運算 ^ ~A A 進行 NOT 運算 ~ A | B A 與 B 進行 OR 運算 | A & B A 與 B 進行 AND 運算 & 使用語法說明位元運算子

3-2-5 位元運算子 (2) 3-2 運算子簡介 P 3-18 ,[object Object],執行 AND 運算時，對應的兩位元都為 true 時，運算結果才為 true 。例如 a=12 ，則「 a&7 」得到的結果為 4 。因為 12 的二進位表示法為 1100 ， 7 的二進位表示法為 0110 ，兩者執行 AND 運算後，結果為 (100) 2 也就是 (4) 10 。下面以指令的方式來進行上述的位元運算。例如： int a=12; printf(“%d”,a&7); /* 輸出結果 4*/

3-2-5 位元運算子 (3) 3-2 運算子簡介 P 3-18 ,[object Object],執行 OR 運算時，對應的兩位元只要任一位元為 true ，運算結果即為 true 。例如 a=12 ，則 a ｜ 7 得到的結果為 15 。 ,[object Object],執行 XOR 運算時，對應的兩位元只要任一位元為 true ，則運算結果即為 true 。但是如果同時為 true 或 false ，則結果為 false 。例如 a=12 ，則 a^7 得到的結果為 11 。

3-2-5 位元運算子 (4) 3-2 運算子簡介 P 3-18 ,[object Object],左移運算子 (<<) 可將運算元內容向左移動 n 個位元，其格式如下： << 也可以和 = 號結合成 <<= 指定運算子。 << 其運算過程先執行位元左移的動作，然後再將結果儲存回原來的變數中。 a<<n int a=12; /* 宣告變數 a 初始值為 12*/ a<<=2; /*a 左移兩位元後成為 48 ，並將值存回 a 中 */ printf(“%d”,a); /* 輸出 a 的值為 48*/

3-2-5 位元運算子 (5) 3-2 運算子簡介 P 3-19 ,[object Object],右移運算子 (>>) 與左移相反，可將運算元內容右移 n 個位元，其格式如下： ,[object Object],NOT 是位元運算子較為特殊的一種，因為只需一個運算元即可運算。執行結果則是把運算元內的每一個位元反相。也就是原本 1 的值變成 0 ， 0 的值變成 1 。例如 a=12 ，則 (~a) 得到的結果為 -13 。 a>>n

3-2-5 位元運算子 (6) 3-2 運算子簡介 P 3-19 ,[object Object],位元運算子的說明與示範： CH03_07.c

3-2-5 位元運算子 (6) 3-2 運算子簡介 P 3-20 在本程式中主要是使用整數變數 (bit_test=12) 來執行各項位元運算子的功能，並以十進位整數顯示結果。 ,[object Object],[object Object]

3-2-6 條件運算子 (1) 3-2 運算子簡介 P 3-20 ,[object Object],其使用語法如下所示：例如：判斷式 ? 結果為真的值 : 結果為假的值 (a>b?1:-1)

3-2-6 條件運算子 (2) 3-2 運算子簡介 P 3-21 ,[object Object],條件運算子的說明與示範： CH03_08.c

3-2-6 條件運算子 (2) 3-2 運算子簡介 P 3-21 在第 13 行的條件式中使用 && （ AND ）運算子，來判斷兩科目的成績是否都超過 60 分。結果由於 int_physical 變數內容值未超過 60 ，因此判斷式的結果為「假」（ false ），所以傳回「 : 」符號後的字元「 N 」，並且指定給 chr_pass 變數。 ,[object Object],[object Object]

3-3 上機實習課程 (1) 3-3 上機實習課程 P 3-22 ,[object Object],CH03_09.c 以下程式範例是餘數運算子的實作，不過 % 運算子兩端的兩個運算元都必須是整數，請求取 125 對 4 、 5 、 6 的餘數運算。另外如果要求取實數間的餘數運算，可利用 fmod() 函數： double fmod(double x,double y);

3-3 上機實習課程 (1) 3-3 上機實習課程 P 3-22 ,[object Object],CH03_09.c ,[object Object]

3-3 上機實習課程 (3) 3-3 上機實習課程 P 3-24 ,[object Object],CH03_11.c 左移運算子 (<<) 可將運算元內容向左移動 n 個位元，右移運算子 (>>) 則可將運算元內容右移 n 個位元，請設計一程式求取 168 向左移 5 個位元後，再右移 5 個位元後的值。 ,[object Object]

3-3 上機實習課程 (4) 3-3 上機實習課程 P 3-25 ,[object Object],CH03_12.c 已知兩數 a=0,b=0 ，請設計一程式來求取下兩關係運算式的值： a||b&&!a|!b (!a||b)-(a&&!b||!a)

3-3 上機實習課程 (5) 3-3 上機實習課程 P 3-22 ,[object Object],CH03_13.c 請計算下列各式，並撰寫以下程式來驗證最後的計算結果： a-b%6+12*b/2 (a*5)%8/5-2*b) (a%8)/12*6+12-b/2

3-3 上機實習課程 (5) 3-3 上機實習課程 ,[object Object],CH03_13.c ,[object Object],P 3-25

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