存储类、运算符
C存储类
存储类定义 C 程序中变量/函数的的存储位置、生命周期和作用域。这些说明符放置在它们所修饰的类型之前。
下面列出 C 程序中可用的存储类：
- auto
- register
- static
- extern
auto存储类
auto 存储类是所有局部变量默认的存储类。定义在函数中的变量默认为 auto 存储类，这意味着它们在函数开始时被创建，在函数结束时被销毁。
{
int mount;
auto int month;
}
// 上面的实例定义了两个带有相同存储类的变量，auto 只能用在函数内，即 auto 只能修饰局部变量
register存储类
register 存储类用于定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量。这意味着变量的最大尺寸等于寄存器的大小（通常是一个字），且不能对它应用一元的 '&' 运算符（因为它没有内存位置）。register 存储类定义存储在寄存器，所以变量的访问速度更快，但是它不能直接取地址，因为它不是存储在 RAM 中的。在需要频繁访问的变量上使用 register 存储类可以提高程序的运行速度。
{
register int miles;
}
// 寄存器只用于需要快速访问的变量，比如计数器。还应注意的是，定义 'register' 并不意味着变量将被存储在寄存器中，它意味着变量可能存储在寄存器中，这取决于硬件和实现的限制。
static存储类
static 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。static 修饰符也可以应用于全局变量。当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。全局声明的一个 static 变量或方法可以被任何函数或方法调用，只要这些方法出现在跟 static 变量或方法同一个文件中。静态变量在程序中只被初始化一次，即使函数被调用多次，该变量的值也不会重置。
// 以下实例演示了 static 修饰全局变量和局部变量的应用：
#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
void func1(void);
static int count=10; /* 全局变量 - static 是默认的 */
int main()
{
while (count--) {
func1();
}
return 0;
}
void func1(void)
{
/* 'thingy' 是 'func1' 的局部变量 - 只初始化一次
* 每次调用函数 'func1' 'thingy' 值不会被重置。
*/
static int thingy=5;
thingy++;
printf(" thingy 为 %d ， count 为 %d\n", thingy, count);
}
// 编译结果
thingy 为 6 ， count 为 9
thingy 为 7 ， count 为 8
thingy 为 8 ， count 为 7
thingy 为 9 ， count 为 6
thingy 为 10 ， count 为 5
thingy 为 11 ， count 为 4
thingy 为 12 ， count 为 3
thingy 为 13 ， count 为 2
thingy 为 14 ， count 为 1
thingy 为 15 ， count 为 0
extern存储类
extern 存储类用于定义在其他文件中声明的全局变量或函数。当使用 extern 关键字时，不会为变量分配任何存储空间，而只是指示编译器该变量在其他文件中extern 存储类用于提供一个全局变量的引用，全局变量对所有的程序文件都是可见的。当您使用 extern 时，对于无法初始化的变量，会把变量名指向一个之前定义过的存储位置。当您有多个文件且定义了一个可以在其他文件中使用的全局变量或函数时，可以在其他文件中使用 extern 来得到已定义的变量或函数的引用。可以这么理解，extern 是用来在另一个文件中声明一个全局变量或函数。extern 修饰符通常用于当有两个或多个文件共享相同的全局变量或函数的时候.
第一个文件：main.c
#include <stdio.h>
int count ;
extern void write_extern();
int main()
{
count = 5;
write_extern();
}
第二个文件：support.c
#include <stdio.h>
extern int count;
void write_extern(void)
{
printf("count is %d\n", count);
}
在这里，第二个文件中的 extern 关键字用于声明已经在第一个文件 main.c 中定义的 count。现在 ，编译这两个文件，如下所示：
$ gcc main.c support.c
// 这会产生 a.out 可执行程序，当程序被执行时，它会产生下列结果：
count is 5
C运算符
算数运算符
假设变量x的值为21，变量y的值为19，则：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| + | 把两个操作数相加 | x+y得到40 |
| - | 从第一个操作数中减去第二个操作数 | x-y得到2 |
| * | 把两个操作数相乘 | x*y得到399 |
| / | 分子除以分母 | y/x得到约0.9 |
| % | 取模运算符，整除后的余数 | y%x得到0 |
| ++ | 自增运算符，整数值增加 1 | x++得到22 |
| -- | 自减运算符，整数值减少 1 | x--得到20 |
// 实例
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 21;
int b = 10;
int c ;
c = a + b;
printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
c = a - b;
printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );
c = a * b;
printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
c = a / b;
printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );
c = a % b;
printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
c = a++; // 赋值后再加 1 ，c 为 21，a 为 22
printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c );
c = a--; // 赋值后再减 1 ，c 为 22 ，a 为 21
printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c );
}
// 编译后
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 2
演示a++与a--的区别：
#include <stdio.h>
int main()
{
int c;
int a = 10;
c = a++;
printf("先赋值后运算：\n");
printf("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
printf("Line 2 - a 的值是 %d\n", a );
a = 10;
c = a--;
printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
printf("Line 4 - a 的值是 %d\n", a );
printf("先运算后赋值：\n");
a = 10;
c = ++a;
printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
printf("Line 6 - a 的值是 %d\n", a );
a = 10;
c = --a;
printf("Line 7 - c 的值是 %d\n", c );
printf("Line 8 - a 的值是 %d\n", a );
}
//编译后
先赋值后运算：
Line 1 - c 的值是 10
Line 2 - a 的值是 11
Line 3 - c 的值是 10
Line 4 - a 的值是 9
先运算后赋值：
Line 5 - c 的值是 11
Line 6 - a 的值是 11
Line 7 - c 的值是 9
Line 8 - a 的值是 9
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)为假 |
| ！= | 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1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）为假 |
| < | 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）为假 |
| <= | 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
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 21;
int b = 10;
int c;
if (a == b)
{
printf("Line 1 - a 等于 b\n " );
}
else
{
printf("Line 1 - a 不等于 b\n ");
}
if (a < b)
{
printf("Line 2 - a 小于 b\n ");
}
else
{
printf("Line 2 - a 不小于 b\n ");
}
if (a > b)
{
printf("Line 3 - a 大于 b\n ");
}
else
{
printf("Line 3 - a不大于 b\n ");
}
// 改变a和b的值
a = 5;
b = 20;
if ( a <= b )
{
printf("Line 4 - a 小于或等于 b\n" );
}
if ( b >= a )
{
printf("Line 5 - a 大于或等于 a\n" );
}
}
// 编译后
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 - a 大于或等于 a
逻辑运算符
假设变量A的值为1，变量B的值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
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 5;
int b = 20;
int c ;
if ( a && b )
{
printf("Line 1 - 条件为真\n" );
}
if ( a || b )
{
printf("Line 2 - 条件为真\n" );
}
/* 改变 a 和 b 的值 */
a = 0;
b = 10;
if ( a && b )
{
printf("Line 3 - 条件为真\n" );
}
else
{
printf("Line 3 - 条件为假\n" );
}
if ( !(a && b) )
{
printf("Line 4 - 条件为真\n" );
}
}
// 编译后
Line 1 - 条件为真
Line 2 - 条件为真
Line 3 - 条件为假
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 | 1 |
| 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：
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 语言支持的位运算符。假设变量 A 的值为 60，变量 B 的值为 13，则：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| & | 按位与操作，按二进制位进行"与"运算。运算规则：0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1; | (A & B) 将得到 12，即为 0000 1100 |
| | | 按位或运算符，按二进制位进行"或"运算。运算规则：0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1; | (A |B）将得到61，即为0011 1101 |
| ^ | 异或运算符，按二进制位进行"异或"运算。运算规则：0^0=0; 0^1=1; 1^0=1; 1^1=0; | (A ^ B) 将得到 49，即为 0011 0001 |
| ~ | 取反运算符，按二进制位进行"取反"运算。运算规则：~1=-2; ~0=-1; | (~A ) 将得到 -61，即为 1100 0011，一个有符号二进制数的补码形式。 |
| << | 二进制左移运算符。将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位（左边的二进制位丢弃，右边补0）。 | A << 2 将得到 240，即为 1111 0000 |
| >> | 二进制右移运算符。将一个数的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1，右边丢弃。 | A >> 2 将得到 15，即为 0000 1111 |
// 实例
#include <stdio.h>
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("Line 1 - c 的值是 %d\n", c );
c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */
printf("Line 2 - c 的值是 %d\n", c );
c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */
printf("Line 3 - c 的值是 %d\n", c );
c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */
printf("Line 4 - c 的值是 %d\n", c );
c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */
printf("Line 5 - c 的值是 %d\n", c );
c = a >> 2; /* 15 = 0000 1111 */
printf("Line 6 - c 的值是 %d\n", c );
}
// 编译
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
| 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
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 21;
int c ;
c = a;
printf("Line 1 - = 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c += a;
printf("Line 2 - += 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c -= a;
printf("Line 3 - -= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c *= a;
printf("Line 4 - *= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c /= a;
printf("Line 5 - /= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c = 200;
c %= a;
printf("Line 6 - %%= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c <<= 2;
printf("Line 7 - <<= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c >>= 2;
printf("Line 8 - >>= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c &= 2;
printf("Line 9 - &= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c ^= 2;
printf("Line 10 - ^= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
c |= 2;
printf("Line 11 - |= 运算符实例，c 的值 = %d\n", c );
}
// 编译后
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
C中的运算符优先级
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 | 以下均同上 |
| 乘除 | * / % | |
| 加减 | + - | |
| 移位 | << >> | |
| 关系 | < <= > >= | |
| 相等 | == != | |
| 位与 AND | & | |
| 位异或 XOR | ^ | |
| 位或 OR | | | |
| 逻辑与 AND | && | |
| 逻辑或 OR | || | |
| 条件 | ?: | |
| 赋值 | = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= | = |
| 逗号 | , |
// 实例
#include <stdio.h>
main()
{
int a = 20;
int b = 10;
int c = 15;
int d = 5;
int e;
e = (a + b) * c / d; // ( 30 * 15 ) / 5
printf("(a + b) * c / d 的值是 %d\n", e );
e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5
printf("((a + b) * c) / d 的值是 %d\n" , e );
e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5)
printf("(a + b) * (c / d) 的值是 %d\n", e );
e = a + (b * c) / d; // 20 + (150/5)
printf("a + (b * c) / d 的值是 %d\n" , e );
return 0;
}
// 编译后
(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
