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C#运算符

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2023-03-14
运算符其实就是一个符号，用来告诉编译器执行特定的数学或逻辑运算。C# 中内置了丰富的运算符，大致可以分为如下几类：
  • 算术运算符；
  • 关系运算符；
  • 逻辑运算符；
  • 位运算符；
  • 赋值运算符；
  • 其它运算符。

下面就来分别介绍一下这些运算符。

算术运算符

算术运算符即完成特定算术运算的符号，C# 中支持的算术运算符如下表所示：（假设变量 A = 10，变量 B = 20）

运算符 描述 实例
+ 加法运算符，对运算符左右两边的操作数执行加法操作 A + B 值为 30
- 减法运算符，对运算符左右两边的操作数执行减法操作 A - B 值为 -10
* 乘法运算符，将运算符左右两边的操作数相乘 A * B 值为 200
/ 除法运算符，使用运算符左边的操作数除以右边的操作数 B / A 值为 2
% 取模运算符，整除后的余数 B % A 值为 0
++ 自增运算符，整数值增加 1 A++ 值为 11
-- 自减运算符，整数值减少 1 A-- 值为 9

这里要重点说一下自增运算符和自减运算符，它们既可以放在变量的前面使用也可以放在变量的后面使用。在变量的前面时表示先进行自增或自减运算，然后再将值赋值给变量；在变量的后面时则正好相反，先将值赋给变量，然后再进行自增或自减运算。

下面通过示例来演示一下 C# 中算术运算符的应用： 
using System;

namespace www.xnip.cn
{
    class Demo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 10;
            int b = 20;

            Console.WriteLine("a + b = {0}", a + b);
            Console.WriteLine("a - b = {0}", a - b);
            Console.WriteLine("a * b = {0}", a * b);
            Console.WriteLine("a / b = {0}", a / b);
            Console.WriteLine("a % b = {0}", a % b);
            Console.WriteLine("++a 的值是 {0}", ++a);
            a = 10; // 重新给变量 a 赋值
            Console.WriteLine("a-- 的值是 {0}", a--);
            Console.WriteLine("a 的值是 {0}", a);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}
运行结果如下：

a + b = 30
a - b = -10
a * b = 200
a / b = 0
a % b = 10
++a 的值是 11
a-- 的值是 10
a 的值是 9

关系运算符

关系运算符用来比较运算符左右两边的操作数，下表列举了 C# 中支持的所有关系运算符：（假设变量 A = 10，变量 B = 20）

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) 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) 不为真
<= 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是则条件为真 (A <= B) 为真

下面通过示例来演示一下 C# 中关系运算符的使用： 
using System;

namespace www.xnip.cn
{
    class Demo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 10;
            int b = 20;

            if (a == b){
                Console.WriteLine("a 等于 b");
            }else{
                Console.WriteLine("a 不等于 b");
            }
            if (a < b){
                Console.WriteLine("a 小于 b");
            }else{
                Console.WriteLine("a 不小于 b");
            }
            if (a > b){
                Console.WriteLine("a 大于 b");
            }else{
                Console.WriteLine("a 不大于 b");
            }
            if (a <= b){
                Console.WriteLine("a 小于或等于 b");
            }
            if (b >= a){
                Console.WriteLine("b 大于或等于 a");
            }
        }
    }
}
运行结果如下：

a 不等于 b
a 小于 b
a 不大于 b
a 小于或等于 b
b 大于或等于 a

提示：示例中用到的 if else 语句会在后面的学习中为大家详细介绍。

逻辑运算符

下表列举了 C# 中支持的逻辑运算符：（假设变量 A 的布尔值是 true，变量 B 的布尔值是 false）

运算符 描述 实例
&& 逻辑与运算符，如果两个操作数都为真，则结果为真 (A && B) 为假
|| 逻辑或运算符，如果两个操作数中有任意一个为真，则结果为真 (A || B) 为真
! 逻辑非运算符，用来对操作数的逻辑状态取反，如果结果为真，那么取反后则为假 !(A && B) 为真

下面通过示例来演示一下 C# 中逻辑运算符的使用： 
using System;

namespace www.xnip.cn
{
    class Demo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            bool a = true;
            bool b = false;
          
            if (a && b){
                Console.WriteLine("(a && b) 条件为真");
            }else{
                Console.WriteLine("(a && b) 条件为假");
            }
            if (a || b){
                Console.WriteLine("(a || b) 条件为真");
            }else{
                Console.WriteLine("(a || b) 条件为假");
            }
            if (!(a && b)){
                Console.WriteLine("!(a && b) 条件为真");
            }else{
                Console.WriteLine("!(a && b) 条件为假");
            }
            Console.ReadLine();
        }
    }
}
运行结果如下：

(a && b) 条件为假
(a || b) 条件为真
!(a && b) 条件为真

位运算符

位运算符用来对二进制位进行操作，＆、| 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，它们的二进制格式和位运算结果如下： 
A = 0011 1100
B = 0000 1101
-------------------
A＆B = 0000 1100
A|B  = 0011 1101
A^B   = 0011 0001
~A   = 1100 0011
下表列举了 C# 中支持的位运算符：（假设变量 A = 60，变量 B = 13）

运算符 描述 实例
& 按位与，对两个操作数的二进制位进行按位与运算，即当两个数对应的二进制位均为 1 时，结果位为 1，否则为 0 (A & B) 将得到 12，即为 0000 1100
| 按位或，对两个操作数的二进制位进行按位或运算，即当两个数对应的二进制位有一个为 1 时，结果就为 1，否则为 0 (A | B) 将得到 61，即为 0011 1101
^ 按位异或，对两个操作数的二进制位进行按位异或运算，即当两个数对应的二进制位不同时，结果为 1，否则为 0 (A ^ B) 将得到 49，即为 0011 0001
~ 按位取反，该运算符具有"翻转"位效果，即 0 变成 1，1 变成 0，包括符号位 (~A ) 将得到 -61，即为 1100 0011
<< 二进制左移运算符，左操作数的值向左移动右操作数指定的位数 A << 2 将得到 240，即为 1111 0000
>> 二进制右移运算符，左操作数的值向右移动右操作数指定的位数 A >> 2 将得到 15，即为 0000 1111

示例代码如下所示： 
using System;

namespace www.xnip.cn
{
    class Demo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 60;            /* 60 = 0011 1100 */ 
            int b = 13;            /* 13 = 0000 1101 */
            int c = 0;         

            c = a & b;           /* 12 = 0000 1100 */
            Console.WriteLine("a & b 的值是 {0}", c );
            c = a | b;           /* 61 = 0011 1101 */
            Console.WriteLine("a | b 的值是 {0}", c);
            c = a ^ b;           /* 49 = 0011 0001 */
            Console.WriteLine("a ^ b 的值是 {0}", c);
            c = ~a;               /*-61 = 1100 0011 */
            Console.WriteLine("~a 的值是 {0}", c);
            c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
            Console.WriteLine("a << 2 的值是 {0}", c);
            c = a >> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
            Console.WriteLine("a >> 2 的值是 {0}", c);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}
运行结果如下：

a & b 的值是 12
a | b 的值是 61
a ^ b 的值是 49
~a 的值是 -61
a << 2 的值是 240
a >> 2 的值是 15

赋值运算符

赋值运算符顾名思义就是用来为变量赋值的，下表列举了 C# 中支持的赋值运算符：

运算符 描述 实例
= 最简单的赋值运算符，把右边操作数的值赋给左边的操作数 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，求两个操作数的模并赋值给左边操作数 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

下面通过示例来演示一下 C# 中赋值运算符的使用： 
using System;

namespace www.xnip.cn
{
    class Demo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 33;
            int c;

            c = a;
            Console.WriteLine("c = a 的值为 {0}", c);
            c += a;
            Console.WriteLine("c += a 的值为 {0}", c);
            c -= a;
            Console.WriteLine("c -= a 的值为 {0}", c);
            c *= a;
            Console.WriteLine("c *= a 的值为 {0}", c);
            c /= a;
            Console.WriteLine("c /= a 的值为 {0}", c);
            c = 123;
            c %= a;
            Console.WriteLine("c %= a 的值为 {0}", c);
            c <<= 2;
            Console.WriteLine("c <<= 2 的值为 {0}", c);
            c >>= 2;
            Console.WriteLine("c >>= 2 的值为 {0}", c);
            c &= 2;
            Console.WriteLine("c &= 2 的值为 {0}", c);
            c ^= 2;
            Console.WriteLine("c ^= 2 的值为 {0}", c);
            c |= 2;
            Console.WriteLine("c |= 2 的值为 {0}", c);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}
运行结果如下：

c = a 的值为 33
c += a 的值为 66
c -= a 的值为 33
c *= a 的值为 1089
c /= a 的值为 33
c %= a 的值为 24
c <<= 2 的值为 96
c >>= 2 的值为 24
c &= 2 的值为 0
c ^= 2 的值为 2
c |= 2 的值为 2

其他运算符

除了上面介绍的运算符之外，C# 中还支持一些其他的重要运算符，如下表所示：

运算符 描述 实例
sizeof() 返回数据类型的大小 sizeof(int)，将返回 4
typeof() 返回 class 的类型 typeof(StreamReader);
& 返回变量的地址 &a 将得到变量的实际地址
* 变量的指针 *a; 将指向一个变量。
? : 三元（三目）运算符 a>b ? X : Y; 如果条件为真，则值为 X : 否则值为 Y
is 判断对象是否为某一类型 if( Ford is Car) // 检查 Ford 是否是 Car 类的一个对象
as 强制转换，即使转换失败也不会抛出异常。 Object obj = new StringReader("Hello");
StringReader r = obj as StringReader;

下面通过示例来演示一下上述这些运算符的使用： 
using System;

namespace www.xnip.cn
{
    class Demo
    {
        static void Main(string[] args){
            /* sizeof 运算符的实例 */
            Console.WriteLine("int 的大小是 {0}", sizeof(int));
            Console.WriteLine("short 的大小是 {0}", sizeof(short));
            Console.WriteLine("double 的大小是 {0}", sizeof(double));
        
            /* 三元运算符的实例 */
            int a, b;
            a = 11;
            b = (a == 1) ? 20 : 30;
            Console.WriteLine("b 的值是 {0}", b);

            b = (a == 11) ? 20 : 30;
            Console.WriteLine("b 的值是 {0}", b);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}
运行结果如下：

int 的大小是 4
short 的大小是 2
double 的大小是 8
b 的值是 30
b 的值是 20

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