C语言之运算符篇
C语言之运算符篇
预处理指令与宏定义
1. 预处理指令
预处理指令以" # “开头，是在 编译之前 由预处理器处理的指令。预处理器负责以下任务：
头文件包含
宏定义
条件编译
2. 头文件包含
#include：用于包含头文件。
头文件通常包含以下内容：
函数声明
宏定义
类型定义
功能：使得程序可以使用这些功能。
3. 宏定义
#define：用于定义宏。
对象宏：用于定义常量。
函数宏：用于定义简单的函数。
#define 代表名称 被代表 –>#define name stuff
- 示例：
#define M 100 // 定义常量 M，值为 100
#define STR "hehe" // 定义字符串常量 STR
#define reg register // 定义关键字 reg
printf("M 的值为：%d\n", M); // 输出：M 的值为：100
printf("STR 的值为：%s\n", STR); // 输出：STR 的值为：hehe位运算
位运算符用于 直接操作整数在内存中存储的二进制位。以下是常见的位运算符及其功能：
1. 按位与（&）
功能：将两个操作数的对应位进行比较，只有当两个操作数对应位都为 1 时，结果的对应位才为 1，否则为 0。
示例：
int a = 5; // 二进制：00000101
int b = 3; // 二进制：00000011
int result = a & b; // result 的值为 1，二进制：00000001
printf("a & b = %d\n", result); // 输出：a & b = 12. 按位或（|）
功能：将两个操作数的对应位进行比较，只要两个操作数对应位中有一个为 1，结果的对应位就为 1，否则为 0。
示例：
int a = 5; // 二进制：00000101
int b = 3; // 二进制：00000011
int result = a | b; // result 的值为 7，二进制：00000111
printf("a | b = %d\n", result); // 输出：a | b = 73. 按位异或（^）
功能：将两个操作数的对应位进行比较，当两个操作数对应位不同时，结果的对应位为 1，相同时为 0。
示例：
int a = 5; // 二进制：00000101
int b = 3; // 二进制：00000011
int result = a ^ b; // result 的值为 6，二进制：00000110
printf("a ^ b = %d\n", result); // 输出：a ^ b = 64. 按位取反（~）
功能：将操作数的每一位进行取反，即 0 变为 1，1 变为 0。
注意：在有符号整数中，取反会影响符号位，需要考虑补码表示。
示例：
int a = 5; // 二进制：00000101 (8位)
int result = ~a; // result 的值为 -6，二进制：11111010 (补码)
printf("~a = %d\n", result); // 输出：~a = -65. 左移（<<）
功能：将操作数的二进制位向左移动指定的位数，右边补 0。左移一位相当于乘以 2。
示例：
int a = 5; // 二进制：00000101
int result = a << 2; // result 的值为 20，二进制：00010100
printf("a << 2 = %d\n", result); // 输出：a << 2 = 206. 右移（>>）
功能：将操作数的二进制位向右移动指定的位数。
逻辑右移：左边补 0。
算术右移：左边补符号位。
注意：具体使用哪种右移方式取决于编译器和数据类型。
示例：
int a = 5; // 二进制：00000101
int result = a >> 2; // result 的值为 1，二进制：00000001
printf("a >> 2 = %d\n", result); // 输出：a >> 2 = 1
int b = -5; // 二进制：11111011 (补码)
int result2 = b >> 2; // result2 的值取决于编译器，可能是 -2 或其他值
printf("b >> 2 = %d\n", result2); // 输出：b >> 2 = -2 (取决于编译器)注意： 运算符优先级最⾼的是（⼀元运算符），如 ++ 、 – 、 ! 等，其次是（算术运算符），最后是 赋值运算符。（ 计算机会按照优先级来计算，就跟数学上的加减乘除一样
）
位操作技巧
这里是我新认识的通过二进制位进行操作的。
1. 位设置
功能：将一个整数的特定位设置为 1。
示例：
unsigned char num = 0b00000000; // 初始值为 0
unsigned char mask = 0b00000100; // 掩码
unsigned char newNum = num | mask; // 设置第 2 位为 1
printf("New number: %d\n", newNum); // 输出：New number: 42. 位清除
功能：将一个整数的特定位设置为 0。
示例：
unsigned char num = 0b11111111; // 初始值为 255
unsigned char mask = ~0b00000100; // 掩码
unsigned char newNum = num & mask; // 清除第 2 位
printf("New number: %d\n", newNum); // 输出：New number: 2513. 判断奇偶数
功能：使用位运算快速判断一个整数是奇数还是偶数。
原理：如果
num & 1的结果为 1，则为奇数；否则为偶数。示例：
int num = 7;
if (num & 1) {
printf("%d 是奇数\n", num); // 输出：7 是奇数
} else {
printf("%d 是偶数\n", num);
}
int num2 = 6;
if (num2 & 1) {
printf("%d 是奇数\n", num2);
} else {
printf("%d 是偶数\n", num2); // 输出：6 是偶数
}4. 交换两个变量的值
功能：使用位运算在不使用额外变量的情况下交换两个变量的值。
示例：
int a = 5;
int b = 3;
printf("交换前：a = %d, b = %d\n", a, b); // 输出：交换前：a = 5, b = 3
a ^= b; // a = 5 ^ 3 = 6 (0101 ^ 0011 = 0110)
b ^= a; // b = 3 ^ 6 = 5 (0011 ^ 0110 = 0101)
a ^= b; // a = 6 ^ 5 = 3 (0110 ^ 010