C++ 運算符

運算符是一種告訴編譯器執行特定的數學或邏輯操作的符號。C++ 內置了豐富的運算符，並提供了以下類型的運算符：

  • 算術運算符
  • 關係運算符
  • 邏輯運算符
  • 位運算符
  • 賦值運算符
  • 雜項運算符

本章將逐一介紹算術運算符、關係運算符、邏輯運算符、位運算符、賦值運算符和其他運算符。

算術運算符

下表顯示了 C++ 支持的算術運算符。

假設變數 A 的值為 10，變數 B 的值為 20，則：

運算符描述實例
+把兩個運算元相加 A + B 將得到 30
-從第一個運算元中減去第二個運算元 A - B 將得到 -10
*把兩個運算元相乘 A * B 將得到 200
/分子除以分母 B / A 將得到 2
%取模運算符，整除後的餘數 B % A 將得到 0
++自增運算符，整數值增加 1 A++ 將得到 11
--自減運算符，整數值減少 1 A-- 將得到 9

實例

請看下麵的實例，瞭解 C++ 中可用的算術運算符。

複製並粘貼下麵的 C++ 程式到 test.cpp 檔中，編譯並運行程式。

實例

#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 21; int b = 10; int c; c = a + b; cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ; c = a - b; cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ; c = a * b; cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ; c = a / b; cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ; c = a % b; cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ; int d = 10; // 測試自增、自減 c = d++; cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ; d = 10; // 重新賦值 c = d--; cout << "Line 7 - c 的值是 " << c << endl ; return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生以下結果：

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 10
Line 7 - c 的值是 10

關係運算符

下表顯示了 C++ 支持的關係運算符。

假設變數 A 的值為 10，變數 B 的值為 20，則：

運算符描述實例
==檢查兩個運算元的值是否相等，如果相等則條件為真。 (A == B) 不為真。
!=檢查兩個運算元的值是否相等，如果不相等則條件為真。 (A != B) 為真。
>檢查左運算元的值是否大於右運算元的值，如果是則條件為真。 (A > B) 不為真。
<檢查左運算元的值是否小於右運算元的值，如果是則條件為真。 (A < B) 為真。
>=檢查左運算元的值是否大於或等於右運算元的值，如果是則條件為真。 (A >= B) 不為真。
<=檢查左運算元的值是否小於或等於右運算元的值，如果是則條件為真。 (A <= B) 為真。

實例

請看下麵的實例，瞭解 C++ 中可用的關係運算符。

複製並黏貼下麵的 C++ 程式到 test.cpp 檔中，編譯並運行程式。

實例

#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 21; int b = 10; int c ; if( a == b ) { cout << "Line 1 - a 等於 b" << endl ; } else { cout << "Line 1 - a 不等於 b" << endl ; } if ( a < b ) { cout << "Line 2 - a 小於 b" << endl ; } else { cout << "Line 2 - a 不小於 b" << endl ; } if ( a > b ) { cout << "Line 3 - a 大於 b" << endl ; } else { cout << "Line 3 - a 不大於 b" << endl ; } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 5; b = 20; if ( a <= b ) { cout << "Line 4 - a 小於或等於 b" << endl ; } if ( b >= a ) { cout << "Line 5 - b 大於或等於 a" << endl ; } return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生以下結果：

Line 1 - a 不等於 b
Line 2 - a 不小於 b
Line 3 - a 大於 b
Line 4 - a 小於或等於 b
Line 5 - b 大於或等於 a

邏輯運算符

下表顯示了 C++ 支持的關係邏輯運算符。

假設變數 A 的值為 1，變數 B 的值為 0，則：

運算符描述實例
&&稱為邏輯與運算符。如果兩個運算元都非零，則條件為真。 (A && B) 為假。
||稱為邏輯或運算符。如果兩個運算元中有任意一個非零，則條件為真。 (A || B) 為真。
!稱為邏輯非運算符。用來逆轉運算元的邏輯狀態。如果條件為真則邏輯非運算符將使其為假。 !(A && B) 為真。

實例

請看下麵的實例，瞭解 C++ 中可用的邏輯運算符。

複製並黏貼下麵的 C++ 程式到 test.cpp 檔中，編譯並運行程式。

實例

#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 5; int b = 20; int c ; if ( a && b ) { cout << "Line 1 - 條件為真"<< endl ; } if ( a || b ) { cout << "Line 2 - 條件為真"<< endl ; } /* 改變 a 和 b 的值 */ a = 0; b = 10; if ( a && b ) { cout << "Line 3 - 條件為真"<< endl ; } else { cout << "Line 4 - 條件不為真"<< endl ; } if ( !(a && b) ) { cout << "Line 5 - 條件為真"<< endl ; } return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生以下結果：

Line 1 - 條件為真
Line 2 - 條件為真
Line 4 - 條件不為真

Line 5 - 條件為真

位運算符

位運算符作用於位，並逐位執行操作。&、 | 和 ^ 的真值表如下所示：

pqp & qp | qp ^ q
00000
01011
11110
10011

假設如果 A = 60，且 B = 13，現在以二進位格式表示，它們如下所示：

A = 0011 1100

B = 0000 1101

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

A&B = 0000 1100

A|B = 0011 1101

A^B = 0011 0001

~A  = 1100 0011

下表顯示了 C++ 支持的位運算符。假設變數 A 的值為 60，變數 B 的值為 13，則：

運算符描述實例
&如果同時存在於兩個運算元中，二進位 AND 運算符複製一位到結果中。 (A & B) 將得到 12，即為 0000 1100
|如果存在於任一運算元中，二進位 OR 運算符複製一位到結果中。 (A | B) 將得到 61，即為 0011 1101
^如果存在於其中一個運算元中但不同時存在於兩個運算元中，二進位異或運算符複製一位到結果中。 (A ^ B) 將得到 49，即為 0011 0001
~二進位補數運算符是一元運算符，具有"翻轉"位效果，即0變成1，1變成0。 (~A ) 將得到 -61，即為 1100 0011，一個有符號二進位數的補數形式。
<<二進位左移運算符。左運算元的值向左移動右運算元指定的位數。 A << 2 將得到 240，即為 1111 0000
>>二進位右移運算符。左運算元的值向右移動右運算元指定的位數。 A >> 2 將得到 15，即為 0000 1111

實例

請看下麵的實例，瞭解 C++ 中可用的位運算符。

複製並黏貼下麵的 C++ 程式到 test.cpp 檔中，編譯並運行程式。

實例

#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 cout << "Line 1 - c 的值是 " << c << endl ; c = a | b; // 61 = 0011 1101 cout << "Line 2 - c 的值是 " << c << endl ; c = a ^ b; // 49 = 0011 0001 cout << "Line 3 - c 的值是 " << c << endl ; c = ~a; // -61 = 1100 0011 cout << "Line 4 - c 的值是 " << c << endl ; c = a << 2; // 240 = 1111 0000 cout << "Line 5 - c 的值是 " << c << endl ; c = a >> 2; // 15 = 0000 1111 cout << "Line 6 - c 的值是 " << c << endl ; return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生以下結果：

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

賦值運算符

下表列出了 C++ 支持的賦值運算符：

運算符描述實例
=簡單的賦值運算符，把右邊運算元的值賦給左邊運算元 C = A + B 將把 A + B 的值賦給 C
+=加且賦值運算符，把右邊運算元加上左邊運算元的結果賦值給左邊運算元 C += A 相當於 C = C + A
-=減且賦值運算符，把左邊運算元減去右邊運算元的結果賦值給左邊運算元 C -= A 相當於 C = C - A
*=乘且賦值運算符，把右邊運算元乘以左邊運算元的結果賦值給左邊運算元 C *= A 相當於 C = C * A
/=除且賦值運算符，把左邊運算元除以右邊運算元的結果賦值給左邊運算元 C /= A 相當於 C = C / A
%=求模且賦值運算符，求兩個運算元的模賦值給左邊運算元 C %= A 相當於 C = C % A
<<=左移且賦值運算符 C <<= 2 等同於 C = C << 2
>>=右移且賦值運算符 C >>= 2 等同於 C = C >> 2
&=按位與且賦值運算符 C &= 2 等同於 C = C & 2
^=按位異或且賦值運算符 C ^= 2 等同於 C = C ^ 2
|=按位或且賦值運算符 C |= 2 等同於 C = C | 2

實例

請看下麵的實例，瞭解 C++ 中可用的賦值運算符。

複製並黏貼下麵的 C++ 程式到 test.cpp 檔中，編譯並運行程式。

實例

#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 21; int c ; c = a; cout << "Line 1 - = 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c += a; cout << "Line 2 - += 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c -= a; cout << "Line 3 - -= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c *= a; cout << "Line 4 - *= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c /= a; cout << "Line 5 - /= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c = 200; c %= a; cout << "Line 6 - %= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c <<= 2; cout << "Line 7 - <<= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c >>= 2; cout << "Line 8 - >>= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c &= 2; cout << "Line 9 - &= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c ^= 2; cout << "Line 10 - ^= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; c |= 2; cout << "Line 11 - |= 運算符實例，c 的值 = : " <<c<< endl ; return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生以下結果：

Line 1 - =  運算符實例，c 的值 = 21
Line 2 - += 運算符實例，c 的值 = 42
Line 3 - -= 運算符實例，c 的值 = 21
Line 4 - *= 運算符實例，c 的值 = 441
Line 5 - /= 運算符實例，c 的值 = 21
Line 6 - %= 運算符實例，c 的值 = 11
Line 7 - <<= 運算符實例，c 的值 = 44
Line 8 - >>= 運算符實例，c 的值 = 11
Line 9 - &= 運算符實例，c 的值 = 2
Line 10 - ^= 運算符實例，c 的值 = 0
Line 11 - |= 運算符實例，c 的值 = 2

雜項運算符

下表列出了 C++ 支持的其他一些重要的運算符。

運算符描述
sizeofsizeof 運算符返回變數的大小。例如，sizeof(a) 將返回 4，其中 a 是整數。
Condition ? X : Y條件運算符。如果 Condition 為真 ? 則值為 X : 否則值為 Y。
,逗號運算符會順序執行一系列運算。整個逗號運算式的值是以逗號分隔的列表中的最後一個運算式的值。
.（點）和 ->（箭頭）成員運算符用於引用類、結構和共用體的成員。
Cast強制轉換運算符把一種數據類型轉換為另一種數據類型。例如，int(2.2000) 將返回 2。
&指針運算符 & 返回變數的地址。例如 &a; 將給出變數的實際地址。
*指針運算符 * 指向一個變數。例如，*var; 將指向變數 var。

C++ 中的運算符優先順序

運算符的優先順序確定運算式中項的組合。這會影響到一個運算式如何計算。某些運算符比其他運算符有更高的優先順序，例如，乘除運算符具有比加減運算符更高的優先順序。

例如 x = 7 + 3 * 2，在這裏，x 被賦值為 13，而不是 20，因為運算符 * 具有比 + 更高的優先順序，所以首先計算乘法 3*2，然後再加上 7。

下表將按運算符優先順序從高到低列出各個運算符，具有較高優先順序的運算符出現在表格的上面，具有較低優先順序的運算符出現在表格的下麵。在運算式中，較高優先順序的運算符會優先被計算。

類別  運算符 結合性 
尾碼 () [] -> . ++ - -   從左到右 
一元  + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof  從右到左 
乘除  * / % 從左到右 
加減 + -  從左到右 
移位  << >>  從左到右 
關係 < <= > >=  從左到右 
相等  == !=  從左到右 
位與 AND &  從左到右 
位異或 XOR  ^  從左到右 
位或 OR  |  從左到右 
邏輯與 AND &&  從左到右 
邏輯或 OR  ||  從左到右 
條件 ?:  從右到左 
賦值  = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= 從右到左 
逗號  ,  從左到右 

實例

請看下麵的實例，瞭解 C++ 中運算符的優先順序。

複製並黏貼下麵的 C++ 程式到 test.cpp 檔中，編譯並運行程式。

對比有括弧和沒有括弧時的區別，這將產生不同的結果。因為 ()、 /、 * 和 + 有不同的優先順序，高優先順序的操作符將優先計算。

實例

#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 20; int b = 10; int c = 15; int d = 5; int e; e = (a + b) * c / d; // ( 30 * 15 ) / 5 cout << "(a + b) * c / d 的值是 " << e << endl ; e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5 cout << "((a + b) * c) / d 的值是 " << e << endl ; e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5) cout << "(a + b) * (c / d) 的值是 " << e << endl ; e = a + (b * c) / d; // 20 + (150/5) cout << "a + (b * c) / d 的值是 " << e << endl ; return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生以下結果：

(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