C++中的运算符和运算符优先级总结

时间:2023-01-11 17:22:17

原文链接:http://www.jb51.net/article/83857.htm

运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。C++ 内置了丰富的运算符,并提供了以下类型的运算符:

  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 逻辑运算符
  • 位运算符
  • 赋值运算符
  • 杂项运算符

本文将逐一介绍算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符和其他运算符。

算术运算符

下表显示了 C++ 支持的所有算术运算符。
假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:

运算符
描述
实例
+ 把两个操作数相加 A + B 将得到 30
- 从第一个操作数中减去第二个操作数 A - B 将得到 -10
* 把两个操作数相乘 A * B 将得到 200
/ 分子除以分母 B / A 将得到 2
% 取模运算符,整除后的余数 B % A 将得到 0
++ 自增运算符,整数值增加 1 A++ 将得到 11
-- 自减运算符,整数值减少 1 A-- 将得到 9

实例

请看下面的实例,了解 C++ 中所有可用的算术运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。

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#include
<iostream>
using namespace std;
 
main()
{
  int a = 21;
  int b = 10;
  int c ;
 
  c = a + b;
  cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;
  c = a - b;
  cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;
  c = a * b;
  cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;
  c = a / b;
  cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;
  c = a % b;
  cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;
  c = a++;
  cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;
  c = a--;
  cout << "Line 7 - c 的值是 " << c << endl ;
  return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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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

关系运算符

下表显示了 C++ 支持的所有关系运算符。
假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:

运算符
描述
实例
== 检查两个操作数的值是否相等,如果相等则条件为真。 (A == B) 不为真。
!= 检查两个操作数的值是否相等,如果不相等则条件为真。 (A != B) 为真。
> 检查左操作数的值是否大于右操作数的值,如果是则条件为真。 (A > B) 不为真。
< 检查左操作数的值是否小于右操作数的值,如果是则条件为真。 (A < B) 为真。
>= 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是则条件为真。 (A >= B) 不为真。
<= 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值,如果是则条件为真。 (A <= B) 为真。

实例

请看下面的实例,了解 C++ 中所有可用的关系运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。

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#include
<iostream>
using namespace std;
 
main()
{
  int a = 21;
  int b = 10;
  int c ;
 
  if ( a == b )
  {
   cout << "Line 1 - a 等于 b" << endl ;
  }
  else
  {
   cout << "Line 1 - a 不等于 b" << endl ;
  }
  if ( a < b )
  {
   cout << "Line 2 - a 小于 b" << endl ;
  }
  else
  {
   cout << "Line 2 - a 不小于 b" << endl ;
  }
  if ( a > b )
  {
   cout << "Line 3 - a 大于 b" << endl ;
  }
  else
  {
   cout << "Line 3 - a 不大于 b" << endl ;
  }
  /* 改变 a 和 b 的值 */
  a = 5;
  b = 20;
  if ( a <= b )
  {
   cout << "Line 4 - a 小于或等于 b" << endl ;
  }
  if ( b >= a )
  {
   cout << "Line 5 - b 大于或等于 b" << endl ;
  }
  return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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1
2
3
4
5
Line
1 - a 不等于 b
Line
2 - a 不小于 b
Line
3 - a 大于 b
Line
4 - a 小于或等于 b
Line
5 - b 大于或等于 b

逻辑运算符

下表显示了 C++ 支持的所有关系逻辑运算符。
假设变量 A 的值为 1,变量 B 的值为 0,则:

运算符
描述
实例
&& 称为逻辑与运算符。如果两个操作数都非零,则条件为真。 (A && B) 为假。
|| 称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个非零,则条件为真。 (A || B) 为真。
! 称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态。如果条件为真则逻辑非运算符将使其为假。 !(A && B) 为真。

实例

请看下面的实例,了解 C++ 中所有可用的逻辑运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。

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#include
<iostream>
using namespace std;
 
main()
{
  int a = 5;
  int b = 20;
  int c ;
 
  if ( a && b )
  {
   cout << "Line 1 - 条件为真" << endl ;
  }
  if ( a || b )
  {
   cout << "Line 2 - 条件为真" << endl ;
  }
  /* 改变 a 和 b 的值 */
  a = 0;
  b = 10;
  if ( a && b )
  {
   cout << "Line 3 - 条件为真" << endl ;
  }
  else
  {
   cout << "Line 4 - 条件不为真" << endl ;
  }
  if ( !(a && b) )
  {
   cout << "Line 5 - 条件为真" << endl ;
  }
  return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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1
2
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Line
1 - 条件为真
Line
2 - 条件为真
Line
3 - 条件不为真
Line
4 - 条件为真

位运算符

位运算符作用于位,并逐位执行操作。&、 | 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

假设如果 A = 60,且 B = 13,现在以二进制格式表示,它们如下所示:

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A
= 0011 1100
 
B
= 0000 1101
 
-----------------
 
A&B
= 0000 1100
 
A|B
= 0011 1101
 
A^B
= 0011 0001
 
~A
= 1100 0011

下表显示了 C++ 支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60,变量 B 的值为 13,则:

运算符
描述
实例
& 如果同时存在于两个操作数中,二进制 AND 运算符复制一位到结果中。 (A & B) 将得到 12,即为 0000 1100
| 如果存在于任一操作数中,二进制 OR 运算符复制一位到结果中。 (A | B) 将得到 61,即为 0011 1101
^ 如果存在于其中一个操作数中但不同时存在于两个操作数中,二进制异或运算符复制一位到结果中。 (A ^ B) 将得到 49,即为 0011 0001
~ 二进制补码运算符是一元运算符,具有"翻转"位效果。 (~A ) 将得到 -61,即为 1100 0011,2 的补码形式,带符号的二进制数。
<< 二进制左移运算符。左操作数的值向左移动右操作数指定的位数。 A << 2 将得到 240,即为 1111 0000
>> 二进制右移运算符。左操作数的值向右移动右操作数指定的位数。 A >> 2 将得到 15,即为 0000 1111

实例

请看下面的实例,了解 C++ 中所有可用的位运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。

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#include
<iostream>
using namespace std;
 
main()
{
  unsigned int a = 60; // 60 = 0011 1100
  unsigned int b = 13; // 13 = 0000 1101
  int c = 0;  
 
  c = a & b;    // 12 = 0000 1100
  cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ;
 
  c = a | b;    // 61 = 0011 1101
  cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ;
 
  c = a ^ b;    // 49 = 0011 0001
  cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ;
 
  c = ~a;    // -61 = 1100 0011
  cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ;
 
  c = a << 2;   // 240 = 1111 0000
  cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ;
 
  c = a >> 2;   // 15 = 0000 1111
  cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ;
 
  return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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1
2
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6
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

赋值运算符

下表列出了 C++ 支持的赋值运算符:

运算符
描述
实例
= 简单的赋值运算符,把右边操作数的值赋给左边操作数 C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C
+= 加且赋值运算符,把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数 C += A 相当于 C = C + A
-= 减且赋值运算符,把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数 C -= A 相当于 C = C - A
*= 乘且赋值运算符,把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数 C = A 相当于 C = C A
/= 除且赋值运算符,把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数 C /= A 相当于 C = C / A
%= 求模且赋值运算符,求两个操作数的模赋值给左边操作数 C %= A 相当于 C = C % A
<<= 左移且赋值运算符 C <<= 2 等同于 C = C << 2
>>= 右移且赋值运算符 C >>= 2 等同于 C = C >> 2
&= 按位与且赋值运算符 C &= 2 等同于 C = C & 2
^= 按位异或且赋值运算符 C ^= 2 等同于 C = C ^ 2
|= 按位或且赋值运算符 C |= 2 等同于 C = C | 2

实例

请看下面的实例,了解 C++ 中所有可用的赋值运算符。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。

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#include
<iostream>
using namespace std;
 
main()
{
  int a = 21;
  int c ;
 
  c = a;
  cout << "Line 1 - = 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c += a;
  cout << "Line 2 - += 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c -= a;
  cout << "Line 3 - -= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c *= a;
  cout << "Line 4 - *= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c /= a;
  cout << "Line 5 - /= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c = 200;
  c %= a;
  cout << "Line 6 - %= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c <<= 2;
  cout << "Line 7 - <<= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c >>= 2;
  cout << "Line 8 - >>= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c &= 2;
  cout << "Line 9 - &= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c ^= 2;
  cout << "Line 10 - ^= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  c |= 2;
  cout << "Line 11 - |= 运算符实例,c 的值 = : " <<c<< endl ;
 
  return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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Line
1 - = 运算符实例,c 的值 = 21
Line
2 - += 运算符实例,c 的值 = 42
Line
3 - -= 运算符实例,c 的值 = 21
Line
4 - *= 运算符实例,c 的值 = 441
Line
5 - /= 运算符实例,c 的值 = 21
Line
6 - %= 运算符实例,c 的值 = 11
Line
7 - <<= 运算符实例,c 的值 = 44
Line
8 - >>= 运算符实例,c 的值 = 11
Line
9 - &= 运算符实例,c 的值 = 2
Line
10 - ^= 运算符实例,c 的值 = 0
Line
11 - |= 运算符实例,c 的值 = 2

杂项运算符

下表列出了 C++ 支持的其他一些重要的运算符。

运算符 描述
sizeof sizeof 运算符返回变量的大小。例如,sizeof(a) 将返回 4,其中 a 是整数。
Condition ? X : Y 条件运算符。如果 Condition 为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y。
, 逗号运算符会顺序执行一系列运算。整个逗号表达式的值是以逗号分隔的列表中的最后一个表达式的值。
.(点)和 ->(箭头) 成员运算符用于引用类、结构和共用体的成员。
Cast 强制转换运算符把一种数据类型转换为另一种数据类型。例如,int(2.2000) 将返回 2。
& 指针运算符 & 返回变量的地址。例如 &a; 将给出变量的实际地址。
* 指针运算符 * 指向一个变量。例如,*var; 将指向变量 var。

C++ 中的运算符优先级

运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级,例如,乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。
例如 x = 7 + 3 2,在这里,x 被赋值为 13,而不是 20,因为运算符 具有比 + 更高的优先级,所以首先计算乘法 3*2,然后再加上 7。
下表将按运算符优先级从高到低列出各个运算符,具有较高优先级的运算符出现在表格的上面,具有较低优先级的运算符出现在表格的下面。在表达式中,较高优先级的运算符会优先被计算。

类别
运算符
结合性
后缀 () [] -> . ++ - - 从左到右
一元 + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof 从右到左
乘除 * / % 从左到右
加减 + - 从左到右
移位 << >> 从左到右
关系 < <= > >= 从左到右
相等 == != 从左到右
位与 AND & 从左到右
位异或 XOR ^ 从左到右
位或 OR | 从左到右
逻辑与 AND && 从左到右
逻辑或 OR || 从左到右
条件 ?: 从右到左
赋值 = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= 从右到左
逗号 , 从左到右

实例

请看下面的实例,了解 C++ 中运算符的优先级。
复制并黏贴下面的 C++ 程序到 test.cpp 文件中,编译并运行程序。
对比有括号和没有括号时的区别,这将产生不同的结果。因为 ()、 /、 * 和 + 有不同的优先级,高优先级的操作符将优先计算。

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#include
<iostream>
using namespace std;
 
main()
{
  int a = 20;
  int b = 10;
  int c = 15;
  int d = 5;
  int e;
 
  e = (a + b) * c / d;  // ( 30 * 15 ) / 5
  cout << "(a + b) * c / d 的值是 " << e << endl ;
 
  e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5
  cout << "((a + b) * c) / d 的值是 " << e << endl ;
 
  e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5)
  cout << "(a + b) * (c / d) 的值是 " << e << endl ;
 
  e = a + (b * c) / d;  // 20 + (150/5)
  cout << "a + (b * c) / d 的值是 " << e << endl ;
 
  return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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1
2
3
4
(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

优先级

运算符

名称或含义

使用形式

结合方向

说明

1

[]

数组下标

数组名[常量表达式]

左到右

 

()

圆括号

(表达式)/函数名(形参表)

 

.

成员选择(对象)

对象.成员名

 

->

成员选择(指针)

对象指针->成员名

 

++

后置自增运算符

++变量名

单目运算符

--

后置自减运算符

--变量名

单目运算符

2

-

负号运算符

-表达式

右到左

单目运算符

(类型)

强制类型转换

(数据类型)表达式

 

++

前置自增运算符

变量名++

单目运算符

--

前置自减运算符

变量名--

单目运算符

*

取值运算符

*指针变量

单目运算符

&

取地址运算符

&变量名

单目运算符

!

逻辑非运算符

!表达式

单目运算符

~

按位取反运算符

~表达式

单目运算符

sizeof

长度运算符

sizeof(表达式)

 

3

/

表达式/表达式

左到右

双目运算符

*

表达式*表达式

双目运算符

%

余数(取模)

整型表达式/整型表达式

双目运算符

4

+

表达式+表达式

左到右

双目运算符

-

表达式-表达式

双目运算符

5

<<

左移

变量<<表达式

左到右

双目运算符

>>

右移

变量>>表达式

双目运算符

6

>

大于

表达式>表达式

左到右

双目运算符

>=

大于等于

表达式>=表达式

双目运算符

<

小于

表达式<表达式

双目运算符

<=

小于等于

表达式<=表达式

双目运算符

7

==

等于

表达式==表达式

左到右

双目运算符

!=

不等于

表达式!= 表达式

双目运算符

8

&

按位与

表达式&表达式

左到右

双目运算符

9

^

按位异或

表达式^表达式

左到右

双目运算符

10

|

按位或

表达式|表达式

左到右

双目运算符

11

&&

逻辑与

表达式&&表达式

左到右

双目运算符

12

||

逻辑或

表达式||表达式

左到右

双目运算符

13

?:

条件运算符

表达式1? 表达式2: 表达式3

右到左

三目运算符

14

=

赋值运算符

变量=表达式

右到左

 

/=

除后赋值

变量/=表达式

 

*=

乘后赋值

变量*=表达式

 

%=

取模后赋值

变量%=表达式

 

+=

加后赋值

变量+=表达式

 

-=

减后赋值

变量-=表达式

 

<<=

左移后赋值

变量<<=表达式

 

>>=

右移后赋值

变量>>=表达式

 

&=

按位与后赋值

变量&=表达式

 

^=

按位异或后赋值

变量^=表达式

 

|=

按位或后赋值

变量|=表达式

 

15

,

逗号运算符

表达式,表达式,…

左到右

从左向右顺序运算