【C语言】算术运算符及算术表达式

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算术运算符按操作数个数可分为一元运算符（含一个操作数）和二元运算符（含两个操作数）。一元运算符的优先级一般高于二元运算符。

一元运算符：+（正号）、-（负号）、++（增1）、--（减1）。

二元运算符：+（求和）、-（求差）、*（求积）、/（求商）、％（求余）。
符号运算符：+（正号）、-（负号）'+'（正号）表示不改变操作数的值及符号，如 23 也可表示为 +23，编译器不报错。而 '-'（负号）可用于得到一个数的相反数。例如：

• int a=-5;
• int b=-a;
  

在变量 a 前加 -（负号）后赋值给 b，即把 a 的相反数赋给 b。
自增量运算符：++（增1）、--（减1）自增量运算符均有两种使用形式，++a、a++ 及 --a、a--，也称为前缀形式和后缀形式。

在讲解自增量运算符的两种形式之前，先介绍下左值（lvalue）和右值（rvalue）的概念。

计算机内存中可修改的存储对象，一般称为左值或 lvalue。例如：

• int a; //整型变量a可以作为左值使用
• float b; //单精度浮点型变量b也可作为左值使用
• const int c; //因为常变量c的值不允许改变，故不可作为左值使用
  

把可赋值给左值的量称为右值或 rvalue。右值可以是常量、变量或者表达式。例如：

• int a,b; //定义整型变量a和b
• a=2; //把常量2作为右值，赋给左值a
• b=a; //把变量a作为右值，赋给左值b
• b=a+3; //把表达式a+3的值作为右值，赋给左值b
  

前缀形式：如 ++a 为前缀加形式的增 1 表达式，表示把变量 a 的值加 1 后的值作为该表达式的值，同时变量 a 本身的值加 1; --a 类似，表示把变量 a 的值减 1 后的值作为该表达式的值，同时变量 a 本身的值减 1。

例如：

• int a=5,b;
  

则语句 b=a++; 与 b=++a; 的含义不同。若采用第一条赋值语句，则直接把 a 的原值 5 赋给变量 b。若采用第二条赋值语句，则把 a 的原值 5 加 1 后的值 6 赋给变量 b。相同的是，这两种赋值方式均使变量 a 自身的值增了1，即执行完后，a 均为6。

后缀形式：如 a++为后缀加形式的增 1 表达式，表示先直接把变量 a 原来的值作为该表达式的值，然后变量 a 本身的值加 1; a-- 类似，表示先直接把变量 a 原来的值作为该表达式的值，然后变量 a 本身的值减 1。

注意，浮点型变量也同样支持自增量运算操作。例如：

• float a=3.2f;
• a++;
• printf("a=%f\n",a);
  

执行完自增量运算后，输出 a=4.200 000。

建议在实际编程中，应尽量避免对浮点型变量进行自增量运算操作。通过下面的例子，掌握前缀增1 与后缀增 1 两种使用形式的异同。

【例 1】分析以下程序，输出其运行结果。

• #include<stdio.h>
• int main (void)
• {
•     int a=2,b,c,d;
•     b=++a+4;
•     c=3*a++;
•     d=a--*3;
•     printf ("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d",a,b,c,d);
•     return 0;
• }
  

代码分析：
1) b=++a+4;该语句中运用到三个运算符：前缀增 1 运算符 ++、加法运算符 + 和赋值运算符 =，三个运算符的优先级是一元运算符 ++ 最高，其次是求和，最低的是赋值运算符。

该语句等价于 b=(++a)+4; 先取变量 a 的值 2 加 1 后的结果 3 作为 ++a 表达式的值，然后把该表达式的值 3 与 4 求和的值 1 赋值给变量 b，即 b 值为 7。执行完该语句后变量 a 自身值增 1，其值变为 3。

2) c=3*a++; 等价于 c=3*(a++); 表示把 3 与 a++ 求积的结果赋给 c，而 a++ 表达式表示先把变量 a 的值 3 作为该表达式的值，即 c=3*3; 同时变量 a 自身值增 1，变为 4。

3) d=a--*3; 先取变量 a 的值 4 作为表达式 a-- 的值，把 4*3 的值 12 赋给变量 d。同时变量 a 自身减 1，变为 3。

4) printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d", a,b,c,d); 双引号中有 4 个输出格式控制符，依次使用输出列表中 4 个输出项 a、b、c、d 的值替换。

运行结果为：
a=3,b=7,c=9, d=12
增1、减1运算符的副作用注意，增1、减1运算符是具有副作用的运算符，即不仅能改变表达式的值，也改变了变量自身的值。使用时要慎重，尤其以下两种情况，要避免使用。

1) 当一个变量多次出现在某表达式中时，建议不要将增 1 或减 1 运算符应用于该变量。例如：

• int a=1; //定义整型变量a，并赋初值1。
• int b; //定义整型变量b，未初始化。
• b=a++ + a++; //杜绝编写类似的表达式
  

a++ + a++ 该表达式的值到底是两次取 a 的原值 1 相加的结果 2 赋给 b，即 b=2=1+1，还是按从左到右取 a 原值 1 作为第一个 a++ 表达式的值，同时变量 a 增 1 变为 2。第二个表达式的值为取 a 的值 2 作为表达式的值，同时变量 a 增 1，变为 3，这样 b=3=1+2，还是从右到左依次运算。C 标准没有对此进行统一规定，不同的编译器可能得到不同的结果。

死记硬背这类操作的规则毫无意义。为了增强代码的可读性及可移植性，并避免产生歧义性，这种非标准的语法一定要慎用或不用。

2) 多参函数调用时，如果一个变量出现在多个实参中时，不要对该变量使用增 1 或减 1 运算符。原因同上，即不同编译器可能得到不同结果，出现歧义性。
相除运算符 /当运算符 / 的操作数（被除数和除数）均为整数时，结果为取商（取整）。

例如：16/5 结果为两数相除的商 3。

当运算符 / 的操作数中有一个或两个浮点数时，结果与数学中除法运算相同，包含整数部分和小数部分。

例如：8/2.5 结果为 3.2。
取余运算符％当运算符 ％ 的操作数（被除数和除数）均为整数时，结果为取余。

例如：16%5 结果为两数相除的余数 1。

当运算符 ％ 的操作数中有一个或两个浮点数时，语法错误。

例如：8%2.5 语法错误。

即运算符％两操作数都必须为整数，否则语法错误。

在程序设计中，经常使用求商和求余运算符分解整数的各位数字。例如，分解十进制整数 123 的个位、十位和百位数字，可以有多种不同的分解方案，下面是其中一种方案。

• int a=123,g,s,b; //g:个位 s:十位 b:百位
• g=a%10; //g=3
• s=a/10%10; //s=2
• b=a/100; //b=l