4.1 认识运算符
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运算符是一种告知编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。C++语言内置了丰富的运算符，主要包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符、位运算符等。
4.1.1 算术运算符
C++语言中的算术运算符是用来处理四则运算的符号，也是最简单、最常用的符号，尤其是数字的处理几乎都会用到运算符。如表4-1所示，列出了C++语言中常用的算术运算符（这里假设变量A的值为10，变量B的值为20）。
表4-1 算术运算符
【实例4.1】计算数值21与10的和、差、积、商、余数等（源代码\ch04\4.1.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 21;
int b = 10;
int c ;
c = a + b;
cout << "第1行a+b：c的值是"<<c<<endl;
c = a - b;
cout << "第2行a-b：c的值是"<<c<<endl;
c = a * b;
cout << "第3行a*b：c的值是"<<c<<endl;
c = a / b;
cout << "第4行a/b：c的值是"<<c<<endl;
c = a % b;
cout << "第5行a%b：c的值是"<<c<<endl;
c = a++; //赋值后再加1，c为21，a为22
cout << "第6行a++：c的值是"<<c<<endl;
c = a--; //赋值后再减1，c为22，a为21
cout << "第7行a--：c的值是"<<c<<endl;
}
程序运行结果如图4-1所示。
图4-1 例4.1的程序运行结果
4.1.2 自增、自减运算符
在C++中，提供了两个比较特殊的运算符：自增运算符++和自减运算符--。自增、自减运算符又分为前缀和后缀。当++或--运算符置于变量的左边时，称为前置运算或称为前缀，表示先进行自增或自减运算，再使用变量的值。而当++或--运算符置于变量的右边时，称为后置运算或后缀，表示先使用变量的值，再进行自增或自减运算。前置与后置运算方法如表4-2所示（这里假设参与计算的变量为a和b，并且a的值为5）。
表4-2 自增、自减运算符的前置与后置
【实例4.2】编写程序，定义int型变量x和y，分别对x做前置运算和后置运算，将运算结果赋予y，然后分别输出x和y的值（源代码\ch04\4.2.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int x,y;
/* 后置运算 */
cout << " x++、x--均先赋值后运算："<<endl;
x = 5;
y = x++;
cout <<"y="<<y <<endl;
cout <<"x="<<x <<endl;
x = 5;
y = x--;
cout <<"y="<<y <<endl;
cout <<"x="<<x <<endl;
/* 前置运算 */
cout <<"++x、--x均先运算后赋值：" <<endl;
x = 5;
y = ++x;
cout <<"y="<<y <<endl;
cout <<"x="<<x <<endl;
x = 5;
y = --x;
cout <<"y="<<y <<endl;
cout <<"x="<<x <<endl;
}
程序运行结果如图4-2所示。在本实例中，y=x++表示先将x值赋予y，再对x进行自增运算；y=++x表示先将x进行自增运算，再将x值赋予y；y=x--表示先将x值赋予y，再对x进行自减运算；y=--x表示先将x进行自减运算，再将x值赋予y。
图4-2 例4.2的程序运行结果
4.1.3 关系运算符
关系运算可以被理解为一种“判断”，判断的结果要么是“真”，要么是“假”。C++语言中规定关系运算符的优先级低于算术运算符，且高于赋值运算符。C++语言中定义的关系运算符如表4-3所示（这里假设变量A的值为10，变量B的值为20）。
表4-3 关系运算符
☆大牛提醒☆
关系运算符中的等于号“==”很容易与赋值号“=”混淆，一定要记住，“=”是赋值运算符，而“==”是关系运算符。
【实例4.3】使用关系运算符判断数值5与6的关系（源代码\ch04\4.3.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 5;
int b = 6;
if(a == b)
{
cout << "第1行 ： a等于b " << endl;
}
else
{
cout << "第1行 ： a不等于b " << endl;
}
if(a < b)
{
cout << "第2行 ： a小于b " << endl;
}
else
{
cout << "第2行 ： a不小于b " << endl;
}
if(a > b)
{
cout << "第3行 ： a大于b " << endl;
}
else
{
cout << "第3行 ： a不大于b " << endl;
}
/* 改变 a 和 b 的值 */
a = 7;
b = 8;
if(a <= b)
{
cout << "第4行 : a小于或等于b " << endl;
}
if(b >= a)
{
cout << "第5行 : b大于或等于a" << endl;
}
}
程序运行结果如图4-3所示。
图4-3 例4.3的程序运行结果
4.1.4 逻辑运算符
C++语言为用户提供了逻辑运算符，包括逻辑与、逻辑或、逻辑非3种逻辑运算符。逻辑运算符两侧的操作数需要转换成布尔值进行运算。逻辑与和逻辑非都是二元运算符，要求有两个操作数，而逻辑非为一元运算符，只有一个操作数。
如表4-4所示，列出了C++语言支持的逻辑运算符（这里假设变量A的值为1，变量B的值为0）。
表4-4 逻辑运算符
为了方便掌握逻辑运算符的使用，逻辑运算符的运算结果可以用逻辑运算的“真值表”来表示，如表4-5所示。
表4-5 真值表
☆大牛提醒☆
逻辑运算符与关系运算符的返回结果一样，分为“真”与“假”两种，“真”为“1”，“假”为“0”。
【实例4.4】使用逻辑运算符判断数值5与6的关系（源代码\ch04\4.4.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 5;
int b = 6;
int c ;
if( a && b )
{
cout << "第1行：条件为真 " << endl;
}
if( a || b )
{
cout << "第2行：条件为真 " << endl;
}
/* 改变a和b的值*/
a = 0;
b = 10;
if( a && b )
{
cout << "第3行：条件为真 " << endl;
}
else
{
cout << "第3行：条件为假" << endl;
}
if( !(a && b) )
{
cout << "第4行：条件为真" << endl;
}
}
程序运行结果如图4-4所示。
图4-4 例4.4的程序运行结果
4.1.5 赋值运算符
赋值运算符为二元运算符，要求运算符两侧的操作数类型必须一致（或者右边的操作数必须可以隐式转换为左边操作数的类型）。C++语言中提供的简单赋值运算符如表4-6所示。
表4-6 赋值运算符
【实例4.5】使用赋值运算符对5进行赋值运算（源代码\ch04\4.5.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 5;
int c ;
c = a;
cout <<"第1行：= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
c += a;
cout <<"第2行：+= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
c -= a;
cout <<"第3行：-= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
c *= a;
cout <<"第4行：*= 运算符实例，c 的值 = "<< c<<endl;
c /= a;
cout <<"第5行：/= 运算符实例，c 的值 = "<< c<<endl;
c = 100;
c %= a;
cout <<"第6行：%= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
c <<= 2;
cout <<"第7行：<<= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
c >>= 2;
cout <<"第8行：>>= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
c &= 2;
cout <<"第9行：&= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
c ^= 2;
cout <<"第10行：^= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
c |= 2;
cout <<"第11行：|= 运算符实例，c 的值 ="<< c<<endl;
}
程序运行结果如图4-5所示。
图4-5 例4.5的程序运行结果
☆大牛提醒☆
在书写复合赋值运算符时，两个符号之间一定不能有空格，否则将会出错。
4.1.6 位运算符
任何信息在计算机中都是以二进制的形式保存的，位运算符是对数据按二进制位进行运算的运算符。C++语言中提供的位运算符如表4-7所示（这里假设变量A的值为60，变量B的值为13）。
表4-7 位运算符
【实例4.6】使用位运算符对数值60和13进行位运算（源代码\ch04\4.6.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
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("第1行：c 的值是 %d\n", c );
c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */
printf("第2行：c 的值是 %d\n", c );
c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */
printf("第3行：c 的值是 %d\n", c );
c = ～a; /*-61 = 1100 0011 */
printf("第4行：c 的值是 %d\n", c );
c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */
printf("第5行：c 的值是 %d\n", c );
c = a >> 2; /* 15 = 0000 1111 */
printf("第6行：c 的值是 %d\n", c );
}
程序运行结果如图4-6所示。
图4-6 例4.6的程序运行结果
4.1.7 杂项运算符
在C++语言中，除了算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等，还有其他一些重要的运算符，如表4-8所示。
表4-8 杂项运算符
【实例4.7】杂项运算符的应用（源代码\ch04\4.7.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 4;
short b;
double c;
int *ptr;
/* sizeof()运算符实例 */
printf(第1行：变量 a 的大小 = %lu\n", sizeof(a) );
printf(第2行：变量 b 的大小 = %lu\n", sizeof(b) );
printf(第3行：变量 c 的大小 = %lu\n", sizeof(c) );
/* & 和 * 运算符实例 */
ptr = &a; /* ptr包含a的地址 */
printf("a 的值是 %d\n", a);
printf("*ptr 是 %d\n", *ptr);
/* 三元运算符实例 */
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 );
}
程序运行结果如图4-7所示。
图4-7 例4.7的程序运行结果
4.1.8 逗号运算符
C++提供一种特殊的运算符—逗号运算符，用它可以将两个表达式连接起来。逗号运算符是优先级最低的运算符，它可以使多个表达式放在一行上，从而大大简化了程序。逗号表达式又称为顺序求值运算符。逗号表达式的一般格式如下：
表达式1,表达式2
逗号表达式的求解过程是：先求解表达式1，再求解表达式2。整个逗号表达式的值是表达式2的值。
注意：程序中使用逗号表达式，通常是要分别求逗号表达式内各表达式的值，并不一定要求整个逗号表达式的值。
一般情况下，使用逗号运算符来进行多个变量的初始化或者执行多个自增语句。然而，逗号表达式是可以作为任意表达式的一部分的。它用于把多个表达式连接起来，用逗号进行分隔的表达式列表的值就是其中最右边表达式的值，其他表达式的值都会被丢弃。这就意味着最右边表达式的值就是整个逗号表达式的值。
下面通过一个实例来说明逗号运算符的使用方法。
【实例4.8】逗号运算符的应用（源代码\ch04\4.8.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i, j;
j = 10;
i = ( j++, j+100, 999+j );
cout << i<<endl;
}
程序运行代码如图4-8所示。在本实例中，首先定义了两个int型变量i和j，给j赋值为10，接着j自增到11，然后把j和100相加，最后把j（j的值仍为11）和999相加，这样最终的结果就是1010。从运行结果来看，使用逗号运算符把i和j的值隔开，实现了逗号运算符顺序求值的过程。
图4-8 例4.8的程序运行结果