第四章指定敘述

第四章指定敘述 • 指定敘述是指將等號右邊運算式的值指定給左邊變數的敘述。指定敘述的格式如下： • 變數 = 運算式 ; • 變數 • 變數名稱，為合乎 C 語言規定的識別字。 • 運算式 • 運算式為運算元與運算子以及小括號的結合，運算的結果只產生一個值，指定給左邊的變數。 • 例如下列的指定敘述： • y=x+6; • 變數為 y，運算式為「x+6」，若「x=3」則「x+6」運算式的值為 9，將 9 指定給 y 變數，因此 y 的值為 9。

4.1 運算元 • 運算式（expression）為運算元（operand）、運算子（operator）、及小括號的結合，運算的結果只產生一個值，指定給左邊的變數（variable），構成一個指定敘述（assignment statement）。運算元可為常數、變數、或另一個運算式。運算式執行運算的順序依運算子的優先順序。 • 常數運算元為一個常數，例如 123 表示整數常數，123.45 表示浮點數常數，'K' 表示字元常數，"How are you?" 表示字串常數等。

識別字運算元 • 識別字運算元一般為變數名稱，或函式名稱。例如下列的 i、f、d、ch、s、rnd 為識別字運算元，rnd() 函式也屬識別字運算元。 • int i; /*i表示一個整數的識別字*/ • float f; /*f表示一個浮點數的識別字*/ • double d; /*d表示一個倍精確浮點數的識別字*/ • char ch; /*ch表示一個字元的識別字*/ • char s[80]; /*s表示一個字串的識別字*/ • int rnd(); /*rnd表示一個傳回值為整數的函式*/

4.2 運算子 • 運算子若只處理一個運算元，稱為一元運算子，處理二個運算元稱為二元運算子，處理三個運算元為三元運算子，三元運算子只有一個，就是「?:」運算子。 • 運算子又可分為算術運算子、關係運算子、邏輯運算子、補數運算子、間接運算子、位址運算子、sizeof運算子、移位運算子、位元運算子、逗號運算子、條件運算子、指定運算子等等，說明如下。

4.2.1 算術運算子 • 算術運算子包括加「+」、減「-」、乘「*」、除「/」、餘數「%」等等。 • 表 4.1 算術運算子表 • 運算子名稱說明 • --------- ------ ------------------------------------------------ • + 相加兩個運算元相加。 • - 相減　兩個運算元相減。; • * 相乘兩個運算元相乘。 • / 相除兩個運算元相除。 • % 餘數第一運算元除於第二運算元之餘數。

/*********** arithmetic.c ************/ #include <stdio.h> int main() { int a=123, b=45; int add, sub, mul, div, remainder; add = a+b; sub = a-b; mul = a*b; div = a/b; remainder = a%b; printf("a=%d b=%d\n", a, b); printf("add=%d+%d=%d\n", a,b,add); printf("sub=%d-%d=%d\n", a,b,sub); printf("mul=%d*%d=%d\n", a,b,mul); printf("div=%d/%d=%d\n", a,b,div); printf("remainder=%d %% %d=%d\n", a,b,remainder); return 0; }

【執行結果】 a=123 b=45 add=123+45=168 sub=123-45=78 mul=123*45=5535 div=123/45=2 remainder=123 % 45=33

程式 arithmetic.c 說明整數的算術運算，其運算結果為整數，然後指定給左邊的整數變數。您有沒有注意到 123 除於 45 的結果，其商為整數 2，因為是整數除法的關係，其商也是只取整數部份而已。運算子「%」是取整數除法的餘數，您可看到「123%45」的餘數為 33。浮點數的算術運算其結果為浮點數，然後指定給左邊的浮點數變數。但有時在一個算術式中會參雜著整數及浮點數，會將整數先轉型為浮點數後再行運算，運算結果再轉換為等號左邊變數的資料型態。

在 C 語言裡有許多運算子與等於符號「=」結合在一起，算術運算子與「=」結合的有「+=」、「-=」、「*=」、「/=」、「%=」等五種情形： a=a+1; 可寫成 a+=1; 也可以簡寫成 a++; 或 ++a; a=a+b; 可寫成 a+=b; a=a-1; 可寫成 a-=1; 也可以簡寫成 a--; 或 --a; a=a-b; 可寫成 a-=b; a=a%b; 可寫成 a%=b; a++ 與 ++a 對於 a 本身的值增加一，其結果是相同的，但在一個運算式中卻會影響運算式的值，++a 表示 a 值先加一後再與其他運算元運算，a++ 表示 a 值先與其他運算元運算後 a 值再行增加一。如下例： int a,b=2,c=5; /*宣告a,b,c為整數變數，b初值2，c初值5*/ a=-c++; /*先取c的負數值指定給a後，c值再曾加1*/ /*即a為-5，c為6*/

【程式increment.c】 /*********** increment.c *********/ #include <stdio.h> int main() { int a,b=2,c=5; a=-c++; printf("a=%d c=%d\n", a,c); return 0; } 【執行結果】 a=-5 c=6

4.2.2 關係運算子 • 表 4.2 關係運算子表 • 符號名稱說明 • ------ ----------- -------------------- • < 小於例如 a<b • > 大於　例如 a>b • <= 小於等於例如 a<=b • >= 大於等於例如 a>=b • == 等於例如 a==b • != 不等於例如 a!=b • 這六個二元關係運算子測試第一運算元與第二運算元的關係，若關係成立，其值為真（整數值1），否則其值為假（整數值0）。這兩個運算元可為整數、浮點數、或指標。

【程式relation.c】 /************* relation.c *************/ #include <stdio.h> int main() { int a=123, b=456; printf("a=%d b=%d\n", a,b); printf("%d < %d = %d\n", a,b,a<b); printf("%d > %d = %d\n", a,b,a>b); printf("%d <= %d = %d\n", a,b,a<=b); printf("%d >= %d = %d\n", a,b,a>=b); printf("%d == %d = %d\n", a,b,a==b); printf("%d != %d = %d\n", a,b,a!=b); return 0; } 【執行結果】 a=123 b=456 123 < 456 = 1 123 > 456 = 0 123 <= 456 = 1 123 >= 456 = 0 123 == 456 = 0 123 != 456 = 1

4.2.3 邏輯運算子 • 表 4.3 邏輯運算子表 • 符號名稱說明 • ------- ------------ -------------- • && 邏輯 AND 例如 e1 && e2 • || 邏輯 OR 例如 e1 || e2 • ! 反 NOT 例如 !e1 • 邏輯運算子「&&」執行邏輯 AND（及）運算、「||」執行邏輯 OR（或）運算，兩個運算元必須為整數、浮點數、或指標。執行時由左至右，直到可判斷出結果為止。「!」執行邏輯 NOT（反）運算，只有一個運算元，若運算元之值非 0 則產生 0，若運算元之值為 0 則產生 1。

/********************* logic.c *****************/ #include <stdio.h> int main() { int a=123, b=456, c=789, e1, e2; e1 = a<b; e2 = a>c; printf("a=%d b=%d c=%d\n", a,b,c); printf("%d<%d=%d %d>%d=%d\n", a,b,e1,a,c,e2); printf("%d && %d = %d\n", e1,e2, e1&&e2); printf("%d || %d = %d\n", e1,e2, e1||e2); printf("!%d = %d\n", e1, !e1); printf("!%d = %d\n", e2, !e2); return 0; } 【執行結果】 a=123 b=456 c=789 123<456=1 123>789=0 1 && 0 = 0 1 || 0 = 1 !1 = 0 !0 = 1

4.2.4 補數運算子 • 表 4.4 補數運算子表 • 符號名稱說明 • ------ --------- ------------------------------------------------ • - 取負數取緊跟在符號後運算元之負數。 • 例如 b=-a; 取 a 之負數值給予 b。 • ～逐位元以逐位元方式取運算元之一系補數。 • 補數例如 c=～b; 取 b 之一系補數。

b 值為 -1，在電腦記憶體裡以三十二位元表示如下： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 取其逐位元一系補數，1 變 0，0 變 1，其結果如下： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 其值為整數 0。【程式complement.c】 /************ complement.c ***********/ #include <stdio.h> int main() { int a=1, b=-a, c=~b; printf("a=%d b=%d c=%d\n", a,b,c); return 0; } 【執行結果】 a=1 b=-1 c=0

4.2.5 間接運算子及位址運算子 • 表 4.5 間接運算子及位址運算子表 • 符號名稱說明 • ------ --------------- -------------------------------------- • * 間接運算子取運算元所指位址的內含值。 • & 取位址取得運算元之位址。

【程式indirect.c】 /************* indirect.c ***********/ #include <stdio.h> int main() { char ch='A'; char *p; p = &ch; printf("ch=%c p=0x%08p\n", ch,p); printf("*p='%c'", *p); return 0; } 【執行結果】 ch=A p=0x006dffdb *p='A'

4.2.6 sizeof 運算子 • /********************* sizeof.c ******************/ • #include <stdio.h> • int main() • { • printf("sizeof(char)=%d\n", sizeof(char)); • printf("sizeof(int)=%d\n", sizeof(int)); • printf("sizeof(float)=%d\n", sizeof(float)); • printf("sizeof(double)=%d\n", sizeof(double)); • return 0; • } • 【執行結果】 • sizeof(char)=1 • sizeof(int)=4 • sizeof(float)=4 • sizeof(double)=8

4.2.7 移位運算子 • 表 4.6 移位運算子表 • 符號名稱說明 • ------ ------- ----------------------------------------------- • << 左移將第一運算元左移第二運算元所指定 • 的位元數。 • 兩個運算元必須同為整數。 • >> 右移將第一運算元右移第二運算元所指定 • 的位元數。 • 兩個運算元必須同為整數。

【程式shifttest.c】 /***************** shifttest.c ***************/ #include <stdio.h> int main() { int m=1, n=-1; printf("m=0x%08x m<<2=0x%08x\n", m, m<<2); printf("m=0x%08x m>>2=0x%08x\n", m, m>>2); printf("n=0x%08x n<<2=0x%08x\n", n, n<<2); printf("n=0x%08x n>>2=0x%08x\n", n, n>>2); return 0; } 【執行結果】 m=0x00000001 m<<2=0x00000004 m=0x00000001 m>>2=0x00000000 n=0xffffffff n<<2=0xfffffffc n=0xffffffff n>>2=0xffffffff

4.2.8 位元運算子 • 表 4.7 位元運算子表 • 符號名稱說明 • ----- ------------- ------------------------------------------------------------------- • & 位元AND 兩個算元每一相對應位元執行AND 運算，若為真值 • 則結果運算元相對位元設定為 1，否則為 0。 • | 位元OR 兩個運算元每一相對應位元執行 OR 運算，若為真 • 值則結果運算元相對位元設定為 1，否則為 0。 • ^ 位元XOR 兩個運算元每一相對應位元執行 XOR 運算，若為真 • 值則結果運算元相對位元設定為 1，否則為 0。

表 4.8 位元運算表 a位元值 b位元值 a&b a|b a^b ------------ ------------ ------ ------ ------ 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0

a = 0000 0000 1111 1111 0000 0000 1111 1111 b = 0000 0000 0000 1111 1111 1111 0000 1111 ───────────────────── c=a&b=0000 0000 0000 1111 0000 0000 0000 1111 d=a|b= 0000 0000 1111 1111 1111 1111 1111 1111

【程式bitoper.c】 /********************* bitoper.c *******************/ #include <stdio.h> int main() { int a=0x00ff00ff, b=0x000fff0f; printf("a=0x%08x b=0x%08x a&b=0x%08x\n", a,b,a&b); printf("a=0x%08x b=0x%08x a|b=0x%08x\n", a,b,a|b); return 0; } 【執行結果】 a=0x00ff00ff b=0x000fff0f a&b=0x000f000f a=0x00ff00ff b=0x000fff0f a|b=0x00ffffff

4.2.9 逗號運算子 • 表 4.9 逗號運算子表 • 符號名稱說明 • ------ ------------ ------------------------------------------ • , 循序計值將數個運算元由左至右循序計 • 值，其值為右方運算元之型態。

使用逗號運算子將「i=i+j, j++」由左至右循序計值，先計算「i=i+j」，然後計算「j++」之值。執行時將 i 與 j 值輸出。【程式comma.c】 /************* comma.c ***********/ #include <stdio.h> int main() { int i, j; for (i=j=1; i+j<12; i=i+j, j++) printf("%d:%d\n", i,j); return 0; } 【執行結果】 1:1 2:2 4:3 7:4

4.2.10 條件運算子 • 條件運算子「?:」為三元運算子，其語法如下： • 運算元1 ? 運算元2 : 運算元3 • 若「運算元1」非零值，則條件運算子執行的結果為「運算元2」之值，否則為「運算元3」之值。如下例： • int i=-5, a; • a = (i<0) ? (-i) : (i); • (i<0) 條件成立，故 a 為第一個運算元 -i 之值，為 5。

4.2.11 指定運算子 • 符號名稱說明 • ------- ------------------------- ----------------------------------- • ++ 一元遞增運算子 a++; 相當於 a=a+1; • --　一元遞減運算子 a--; 相當於 a=a-1; • = 簡單指定運算子 a=2; 將2指定給a。 • *= 乘複合指定運算子 a*=2; 相當於 a=a*2; • /= 除複合指定運算子 a/=2; 相當於 a=a/2; • %= 餘數複合指定運算子 a%=2; 相當於 a=a%2; • += 加複合指定運算子 a+=2; 相當於 a=a+2; • -= 減複合指定運算子 a-=2; 相當於 a=a-2; • <<= 左移複合指定運算子 a<<=2; 相當於 a=a<<2; • >>= 右移複合指定運算子 a>>=2; 相當於 a=a>>2; • &= 位元AND 指定運算子 a&=2; 相當於 a=a&2; • |= 位元OR 指定運算子 a|=2; 相當於 a=a|2; • ^= 位元XOR 指定運算子 a^=2; 相當於 a=a^2;

表 4.11 運算子優先順序表 優先順序符號運算種類順序 ------------ ---------------------- ------------------ ------------ 1 ( ) [ ] -> . 運算式左至右 2 ! ～ ++ -- - (運算元) 一元運算子右至左 * & sizeof 3 * / % 乘法左至右 4 + - 加法左至右 5 << >> 移位左至右 6 < <= > >= 關係運算子左至右 7 == != 關係運算子左至右

表 4.11 運算子優先順序表 (續) 優先順序符號運算種類順序 ------------ ------------------- ------------------ ------------ 8 & 位元 AND 左至右 9 ^ 位元 XOR 左至右 10 | 位元 OR 左至右 11 && 邏輯 AND 左至右 12 || 邏輯 OR 左至右 13 ?: 條件運算子右至左 14 = += -= *= /= %= 指定運算子右至左 <<= >>= &= |= ^= 15 , 循序計值運算子左至右

4.4 資料型態轉換 • 運算元之前，小括號內標明資料型態可強迫該運算元轉換，如下例： • int a; • double d=12.345; • a=(int)d; /*將d強迫轉換為整數*/ • 其他在運算式計算過程當中也會自動做資料型態之轉換，一般算術運算式中若含有一個運算元為 double 型態，其他運算元都必須轉換為 double 型態，任何 char 字元型態之運算元均轉換為 int 整數型態。

程式 cast.c 宣告 d 為倍精確浮點數，初值為 12.345，將它強迫轉型為整數型態後存入整數變數 a，因此 a 值為 12，將 d 乘上 2 後將它強迫轉型為整數型態後存入整數變數 b，因此 b 值為 24。【程式cast.c】 /**************** cast.c **************/ #include <stdio.h> int main() { int a, b; double d=12.345; a = (int)d; b = (int)(d*2); printf("d=%lf a=%d b=%d\n", d,a,b); return 0; } 【執行結果】 d=12.345 a=12 b=24

第四章 指定敘述