C++ 中的运算符

运算符是指示编译器执行特定数学或逻辑运算的符号。 C++ 拥有丰富的内置运算符，并提供以下类型的运算符 -

算术运算符
关系运算符
逻辑运算符
位运算符
赋值运算符
其他运算符

本章将逐一讲解算术、关系、逻辑、位、赋值和其他运算符。

算术运算符

C++ 中的算术运算符是基本运算符，用于对操作数进行基本的数学或算术运算。这些运算符对于在程序中执行计算和操作数据至关重要。

C++ 语言支持以下算术运算符 -

假设变量 A 为 10，变量 B 为 20，则 -

运算符	说明	示例
+	将两个操作数相加	A + B 的结果为 30
-	从第一个操作数中减去第二个操作数	A - B 的结果为 -10
*	将两个操作数相乘	A * B 的结果为 200
/	将分子除以反分子	B / A 的结果为 2
%	模运算符，求整数除法后的余数	B % A 的结果为0
++	自增运算符，将整数值加一	A++ 的结果为 11
--	自减运算符，将整数值减一	A-- 的结果为 9

示例

以下是算术运算符的示例 -

#include <iostream>
using namespace std;
 
main() {
   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;

   c = a + b;
   cout << "Line 1 - Value of c is :" << c << endl ;

   c = a - b;
   cout << "Line 2 - Value of c is  :" << c << endl;

   c = a * b;
   cout << "Line 3 - Value of c is :" << c << endl ;

   c = a / b;
   cout << "Line 4 - Value of c is  :" << c << endl ;

   c = a % b;
   cout << "Line 5 - Value of c is  :" << c << endl ;

   c = a++; 
   cout << "Line 6 - Value of c is :" << c << endl ;

   c = a--; 
   cout << "Line 7 - Value of c is  :" << c << endl ;

   return 0;
}

输出

Line 1 - Value of c is :31
Line 2 - Value of c is  :11
Line 3 - Value of c is :210
Line 4 - Value of c is  :2
Line 5 - Value of c is  :1
Line 6 - Value of c is :21
Line 7 - Value of c is  :22

关系运算符

关系运算符用于比较两个值或表达式。这些运算符返回布尔值 - 如果比较正确，则返回 true;否则返回 false。

它们对于根据条件进行决策和控制程序流程至关重要。

C++ 语言支持以下关系运算符

假设变量 A 为 10，变量 B 为 20，则 -

运算符	描述	示例
==	检查两个操作数的值是否相等，如果相等，则条件变为真。	(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，则条件成立。	(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，则条件成立。	(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，则条件成立真。	(A <= B) 为真。

示例

以下是关系运算符的示例 -

#include <iostream>
using namespace std;

main() {
   int a = 21;
   int b = 10;
   int c ;

   if( a == b ) {
      cout << "Line 1 - a is equal to b" << endl ;
   } else {
      cout << "Line 1 - a is not equal to b" << endl ;
   }
   
   if( a < b ) {
      cout << "Line 2 - a is less than b" << endl ;
   } else {
      cout << "Line 2 - a is not less than b" << endl ;
   }
   
   if( a > b ) {
      cout << "Line 3 - a is greater than b" << endl ;
   } else {
      cout << "Line 3 - a is not greater than b" << endl ;
   }
   
   /* 让我们改变 a 和 b 的值 */
   a = 5;
   b = 20;
   if( a <= b ) {
      cout << "Line 4 - a is either less than \ or equal to  b" << endl ;
   }
   
   if( b >= a ) {
      cout << "Line 5 - b is either greater than \ or equal to b" << endl ;
   }
   
   return 0;
}

输出

Line 1 - a is not equal to b
Line 2 - a is not less than b
Line 3 - a is greater than b
Line 4 - a is either less than  or equal to  b
Line 5 - b is either greater than  or equal to b

逻辑运算符

逻辑运算符用于对布尔值(true 或 false)执行逻辑运算。这些运算符对于根据条件控制程序流程至关重要。 C++ 中有三个主要的逻辑运算符，如下所示:-

C++ 语言支持以下逻辑运算符。

假设变量 A 为 1，变量 B 为 0，则 -

运算符	描述	示例
&&	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一个非零，则条件为真。	(A \|\| B) 为真。
!	称为逻辑非运算符。用于反转其操作数的逻辑状态。如果条件为真，则逻辑非运算符将返回假。	!(A && B) 为真。

示例

以下是逻辑运算符的示例 -

#include <iostream>
using namespace std;

main() {
   int a = 5;
   int b = 20;
   int c ;

   if(a && b) {
      cout << "Line 1 - Condition is true"<< endl ;
   }
   
   if(a || b) {
      cout << "Line 2 - Condition is true"<< endl ;
   }
   
   /* 让我们改变 a 和 b 的值 */
   a = 0;
   b = 10;
   
   if(a && b) {
      cout << "Line 3 - Condition is true"<< endl ;
   } else {
      cout << "Line 4 - Condition is not true"<< endl ;
   }
   
   if(!(a && b)) {
      cout << "Line 5 - Condition is true"<< endl ;
   }
   
   return 0;
}

输出

Line 1 - Condition is true
Line 2 - Condition is true
Line 4 - Condition is not true
Line 5 - Condition is true

位运算符

位运算符用于对整数数据类型执行位级运算。这些运算适用于直接操作位，例如低级编程、图形和加密。

位运算符作用于位，并执行逐位运算。&、| 和 ^ 的真值表如下 -

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 A = 60;B = 13;现在二进制格式如下:-

A = 0011 1100

B = 0000 1101

-----------------

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A = 1100 0011

下表列出了 C++ 语言支持的位运算符。假设变量 A 为 60，变量 B 为 13，则 −

运算符	说明	示例
&	二进制与运算符如果两个操作数中都存在一位，则将一位复制到结果中。	(A & B) 将得到 12，即 0000 1100
\|	二进制"或"运算符如果在任一操作数中存在该位，则复制该位。	(A \| B) 将得到 61，即 0011 1101
^	二进制"异或"运算符如果在一个操作数中设置了该位，但两个操作数都没有设置，则复制该位。	(A ^ B) 将得到 49，即 0011 0001
~	二进制一补码运算符是一元运算符，具有"翻转"位的效果。	由于 (~A ) 是一个有符号二进制数，因此结果为 -61，其二进制补码形式为 1100 0011。
<<	二进制左移运算符。左侧操作数的值将向左移动右侧操作数指定的位数。	A << 2 的结果为 240，其二进制补码形式为 1111 0000
>>	二进制右移运算符。左侧操作数的值向右移动右侧操作数指定的位数。	A >> 2 将得出 15，即 0000 1111

示例

以下是按位运算符的示例 -

#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 - Value of c is : " << c << endl ;

   c = a | b;             // 61 = 0011 1101
   cout << "Line 2 - Value of c is: " << c << endl ;

   c = a ^ b;             // 49 = 0011 0001
   cout << "Line 3 - Value of c is: " << c << endl ;

   c = ~a;                // -61 = 1100 0011
   cout << "Line 4 - Value of c is: " << c << endl ;

   c = a << 2;            // 240 = 1111 0000
   cout << "Line 5 - Value of c is: " << c << endl ;

   c = a >> 2;            // 15 = 0000 1111
   cout << "Line 6 - Value of c is: " << c << endl ;

   return 0;
}

输出

Line 1 - Value of c is : 12
Line 2 - Value of c is: 61
Line 3 - Value of c is: 49
Line 4 - Value of c is: -61
Line 5 - Value of c is: 240
Line 6 - Value of c is: 15

赋值运算符

赋值运算符用于为变量赋值。这些运算符允许您设置或更新变量中存储的值。

C++ 语言支持以下赋值运算符 -

运算符	描述	示例
=	简单赋值运算符，将右侧操作数的值赋给左侧操作数。	C = A + B 将 A + B 的值赋给 C
+=	加法与赋值运算符，它将右操作数与左操作数相加，并将结果赋值给左操作数。	C += A 等同于 C = C + A
-=	减法与赋值运算符，它将左操作数减去右操作数，并将结果赋值给左操作数。	C -= A 等同于 C = C - A
*=	乘法与赋值运算符，它将右操作数与左操作数相乘，并将结果赋值给左操作数。	C = A 等同于 C = C A
/=	除法与赋值运算符，它将左操作数除以右操作数，并将结果赋给左操作数。	C /= A 等同于 C = C / A
%=	取模与赋值运算符，它使用两个操作数取模，并将结果赋给左操作数。	C %= A 等同于 C = C % A
<<=	左移与赋值运算符。	C <<= 2 与 C = C << 2 相同
>>=	右移与赋值运算符。	C >>= 2 与 C = C >> 2 相同
&=	按位与赋值运算符。	C &= 2 与 C = C & 相同2
^=	按位异或赋值运算符。	C ^= 2 等同于 C = C ^ 2
\|=	按位异或赋值运算符。	C \|= 2 等同于 C = C \| 2

示例

以下是赋值运算符的示例 -

#include <iostream>
using namespace std;

main() {
   int a = 21;
   int c ;

   c =  a;
   cout << "Line 1 - =  Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c +=  a;
   cout << "Line 2 - += Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c -=  a;
   cout << "Line 3 - -= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c *=  a;
   cout << "Line 4 - *= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c /=  a;
   cout << "Line 5 - /= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c  = 200;
   c %=  a;
   cout << "Line 6 - %= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c <<=  2;
   cout << "Line 7 - <<= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c >>=  2;
   cout << "Line 8 - >>= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c &=  2;
   cout << "Line 9 - &= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c ^=  2;
   cout << "Line 10 - ^= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   c |=  2;
   cout << "Line 11 - |= Operator, Value of c = : " <<c<< endl ;

   return 0;
}

输出

Line 1 - =  Operator, Value of c = : 21
Line 2 - += Operator, Value of c = : 42
Line 3 - -= Operator, Value of c = : 21
Line 4 - *= Operator, Value of c = : 441
Line 5 - /= Operator, Value of c = : 21
Line 6 - %= Operator, Value of c = : 11
Line 7 - <<= Operator, Value of c = : 44
Line 8 - >>= Operator, Value of c = : 11
Line 9 - &= Operator, Value of c = : 2
Line 10 - ^= Operator, Value of c = : 0
Line 11 - |= Operator, Value of c = : 2

杂项运算符

杂项运算符，通常缩写为"杂项运算符"，包含各种无法归入算术运算符或逻辑运算符等其他类别的运算符。以下是一些常见的杂项运算符及其定义 -

下表列出了 C++ 支持的一些其他运算符。

序号	运算符及说明
1	sizeof sizeof 运算符返回变量的大小。例如，sizeof(a)，其中 a 为整数，将返回 4。
2	条件 ? X : Y 条件运算符 (?)。如果条件为真，则返回 X 的值，否则返回 Y 的值。
3	, 逗号运算符用于执行一系列操作。整个逗号表达式的值等于逗号分隔列表中最后一个表达式的值。
4	.(点)和 ->(箭头) 成员运算符用于引用类、结构体和联合体中的各个成员。
5	强制类型转换强制类型转换运算符用于将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。
6	& 指针运算符 & 返回变量的地址。例如，&a; 将返回变量的实际地址。
7	* 指针运算符 * 是指向变量的指针。例如，*var; 将指向变量 var。

条件(三元)运算符 (?:)

这是在 C++ 中执行条件求值的一种简便方法。

int a = 10, b = 20;
int result = (a > b) ? a : b; // 结果为 20，因为 a 不大于 b
cout << "较大的值为:" << result << endl;

输出

较大的值为:20

Sizeof 运算符

Sizeof 运算符返回变量或数据类型的大小(以字节为单位)。

int x = 5;
cout << "Size of int: " << sizeof(x) << " bytes" << endl;  
cout << "Size of double: " << sizeof(double) << " bytes" << endl;

输出

4
8

按位求补运算符 (~)

按位求补运算符将其操作数的位取反。

unsigned int num = 5; // 二进制:00000000 00000000 00000000 00000101
unsigned int result = ~num; // 二进制:11111111 11111111 11111111 11111010
cout << "5 的按位求补:" << result << endl; // 由于无符号，输出一个较大的正数

作用域解析运算符 (::)

此运算符用于定义函数或变量的作用域，尤其是在类和命名空间的上下文中。

class MyClass {
public:
    static int value;
};

int MyClass::value = 10; // 在类外部定义静态成员

cout << "Static value: " << MyClass::value << endl;

输出