C# - 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

本教程将逐一讲解算术、关系、逻辑、位、赋值和其他运算符。

算术运算符

C# 算术运算符 在数值数据类型之间执行数学运算,例如加、减、乘、除和模。这些运算符是二元运算符,需要两个操作数才能执行运算。

下表列出了 C# 支持的所有算术运算符。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 = 30
- 从第一个操作数中减去第二个操作数 A - B = -10
* 将两个操作数相乘 A * B = 200
/ 将分子除以分母 B / A = 2
% 模运算符,求整数除法后的余数 B % A = 0
++ 增量运算符将整数值加一 A++ = 11
-- 减量运算符将整数值减一 A-- = 9

示例

在下面的示例中,我们演示了对整数的算术运算。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int x = 10, y = 4;
        Console.WriteLine("Addition: " + (x + y));
        Console.WriteLine("Multiplication: " + (x * y));
        Console.WriteLine("Modulo: " + (x % y)); 
    }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Addition: 14
Multiplication: 40
Modulo: 2

关系运算符

C# 关系运算符比较两个操作数并返回 true 或 false。这些运算符可用于决策。

下表列出了 C# 支持的所有关系运算符。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,则条件成立。 (A == B) 不成立。
!= 检查两个操作数的值是否相等,如果值不相等,则条件成立。 (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,则条件成立。 (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。 (A <= B) 为真。

示例

在下面的示例中,我们使用关系运算符比较两个整数。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int a = 20, b = 15;
        Console.WriteLine("Is a > b? " + (a > b));
        Console.WriteLine("Is a == b? " + (a == b));
    }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Is a > b? True
Is a == b? False

逻辑运算符

C# 逻辑运算符 用于组合布尔表达式。当您有多个条件并希望组合和检查它们时,这些运算符非常有用。这些运算符的结果为真或假;也就是说,这些运算符仅返回布尔值。

下表列出了 C# 支持的所有逻辑运算符。假设变量 A 的布尔值为 true,变量 B 的布尔值为 false,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

在下面的示例中,我们使用逻辑运算符比较两个布尔值。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        bool x = true, y = false;
        Console.WriteLine("AND (&&) : " + (x && y));
        Console.WriteLine("OR (||)  : " + (x || y));
        Console.WriteLine("NOT (!)  : " + (!x));
    }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

AND (&&) : False
OR (||)  : True
NOT (!)  : False

位运算符

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;那么二进制格式如下:

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# 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
& 如果二进制"与"运算符在两个操作数中都存在,则将一位复制到结果中。 (A & B) = 12,即 0000 1100
| 如果二进制"或"运算符在任意一个操作数中都存在,则将一位复制到结果中。操作数。 (A | B) = 61,即 0011 1101
^ 二进制异或运算符复制一个操作数中设置了位的位,但两个操作数均设置了位。 (A ^ B) = 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。 (~A ) = -61,由于它是一个有符号二进制数,因此在二进制补码中为 1100 0011。
<< 二进制左移运算符。左侧操作数的值按右侧操作数指定的位数向左移动。 A << 2 = 240,即 1111 0000
>> 二进制右移运算符。左侧操作数的值按右侧操作数指定的位数向右移动。 A >> 2 = 15,即 0000 1111

示例

在下面的示例中,我们对两个整数执行按位"与"和"或"运算。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int a = 5, b = 3;
        Console.WriteLine("Bitwise AND: " + (a & b)); 
        Console.WriteLine("Bitwise OR: " + (a | b));  
    }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Bitwise AND: 1
Bitwise OR: 7

赋值运算符

C# 赋值运算符 为变量赋值,在某些情况下还执行算术运算。

C# 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,它将右操作数相乘与左操作数相除,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,它将左操作数与右操作数相除,并将结果赋值给左操作数 C /= A 等同于 C = C / A
%= 模与赋值运算符,它将两个操作数相除,并将结果赋值给左操作数 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 与 C = C ^ 2 相同
|= 按位异或赋值运算符 C |= 2 与 C = C | 2 相同

示例

在下面的示例中,我们使用 += 运算符来增加一个数字。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int num = 10;
        num += 5;  // 相当于 num = num + 5
        Console.WriteLine(num);
    }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

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三元运算符

C# 三元运算符需要三个操作数并执行条件检查;它是 if-else 语句的快捷方式。

示例

在下面的示例中,我们使用三元运算符来检查投票资格。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int age = 18;
        string result = (age >= 18) ? "Eligible to vote" : "Not eligible";
        Console.WriteLine(result);
    }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Eligible to vote

杂项运算符

C# 杂项运算符是不属于算术、逻辑、关系或位运算类别的特殊运算符。这些运算符主要用于类型检查、空值处理和内存引用。

还有其他一些重要的运算符,包括 sizeof、typeof? : C# 支持。

运算符 描述 示例
sizeof() 返回数据类型的大小。 sizeof(int),返回 4。
typeof() 返回类的类型。 typeof(StreamReader);
& 返回变量的地址。 &a; 返回变量的实际地址。
* 指向变量的指针。 *a; 创建指向变量的名为"a"的指针。
? : 条件表达式 如果条件为真?则值为 X :否则值为 Y
is 判断对象是否属于特定类型。 If( Ford is Car) // 检查 Ford 是否为 Car 类的对象。
as 如果转换失败,则进行类型转换,不抛出异常。 Object obj = new StringReader("Hello");

StringReader r = obj as StringReader;

示例

在下面的示例中,我们使用了 C# 中的各种运算符。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // typeof 运算符
        Console.WriteLine("Type of int: " + typeof(int));
        
        // sizeof 运算符
        Console.WriteLine("Size of int: " + sizeof(int));
        
        // is 运算符
        object obj = "Hello";
        Console.WriteLine("Is obj a string? " + (obj is string));
        
        // as 运算符
        object number = 42;
        string str = number as string;
        Console.WriteLine("Using 'as' operator: " + (str ?? "Conversion failed"));
        
        // nameof 运算符
        string variableName = nameof(number);
        Console.WriteLine("Variable name: " + variableName);
    }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Type of int: System.Int32
Size of int: 4
Is obj a string? True
Using 'as' operator: Conversion failed
Variable name: number

C# 中的运算符优先级

运算符优先级决定了表达式中项的分组。这会影响表达式的求值。某些运算符的优先级高于其他运算符;例如,乘法运算符的优先级高于加法运算符。

例如 x = 7 + 3 * 2;这里,x 被赋值为 13,而不是 20,因为运算符 * 的优先级高于 +,因此首先对 3*2 进行求值,然后再将 7 加到其中。

此处,优先级最高的运算符显示在表格顶部,优先级最低的运算符显示在表格底部。在表达式中,优先级较高的运算符先求值。

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

示例

此示例演示了表达式(包含多个运算符)如何根据运算符优先级对运算符进行求值:

using System;
namespace OperatorsAppl {
   class Program {
      static void Main(string[] args) {
         int a = 20;
         int b = 10;
         int c = 15;
         int d = 5;
         int e;
         e = (a + b) * c / d;     // ( 30 * 15 ) / 5
         Console.WriteLine("Value of (a + b) * c / d is : {0}", e);

         e = ((a + b) * c) / d;   // (30 * 15 ) / 5
         Console.WriteLine("Value of ((a + b) * c) / d is  : {0}", e);

         e = (a + b) * (c / d);   // (30) * (15/5) {0}", e);

         e = a + (b * c) / d;    //  20 + (150/5) {0}", e);
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时,它会产生以下结果 -

Value of (a + b) * c / d is : 90
Value of ((a + b) * c) / d is  : 90