一、逻辑运算符
C 语言提供了三个逻辑运算符:
运算符 | 含义 | 学名 | 结合律
--------------------------------------------
&& | 并且 | 逻辑与 | 从左到右
--------------------------------------------
|| | 或者 | 逻辑或 | 从左到右
--------------------------------------------
! | 非 | 逻辑非 | 从右到左
--------------------------------------------
下面我们通过一个简单的例子来学习这三个运算符。
/*--------------------------------------------------------------
| 作者: Antigloss @ @ 蚂蚁的 C/C++ 标准编程
|
| 功能: 演示 &&、|| 及 ! 的用法
-------------------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i_num;
printf("Please enter an integer: ");
scanf("%d", &i_num);
if ( !i_num ) /* 效果等同于 i_num == 0 */
{ /* 如果用户输入 0 */
printf("i_num got a value of zero.\n");
}
else if ( i_num >= 1 && i_num <= 9 )
{ /* 如果用户输入介于 1 到 9 之间(包括 1 和 9)*/
printf("i_num is between 1 and 9, inclusive.\n");
}
else if ( i_num < -9 || i_num > 9 )
{ /* 如果用户输入小于 -9 或者大于 9 */
printf("i_num is less than -9 or greater than 9.\n");
}
else
{ /* 其它情况 */
printf("i_num is between -9 and -1, inclusive.\n");
}
return 0;
}
程序重点:
1. !i_num
如果 i_num 的值不为零,则 !i_num 为假;如果 i_num 的值为零,则 !i_num 为真。
也就是说,! 的作用是把真变为假,把假变成真。
2. i_num >= 1 && i_num <= 9
只有 i_num >= 1 和 i_num <= 9 同时为真,该表达式的值才为真。
3. 别以为 i_num >= 1 && i_num <= 9 可以像数学里那样写成 9 >= i_num >= 1 或者
1 <= i_num <= 9。以 9 >= i_num >= 1 为例,由于关系运算符是从左到右进行结合的,
所以该表达式等同于 (9 >= i_num) >= 1。当 9 >= i_num 为真时,则该表达式为
1 >= 1,其值为真;当 9 >= i_num 为假时,则该表达式为 0 >= 1,其值为假。
4. i_num < -9 || i_num > 9
只要 i_num < -9 和 i_num > 9 当中有一个为真,该表达式的值就为真。
5. if else if ... else if ... else
也许您现在对 if else if ... else if ... else 这种用法仍然不太了解,觉得难以理解。
不用担心,其实很简单,上面的代码我们可以改写成:
if ( !i_num ) /* 效果等同于 i_num == 0 */
{ /* 如果用户输入 0 */
printf("i_num got a value of zero.\n");
}
else
{
if ( i_num >= 1 && i_num <= 9 )
{ /* 如果用户输入介于 1 到 9 之间(包括 1 和 9)*/
printf("i_num is between 1 and 9, inclusive.\n");
}
else
{
if ( i_num < -9 || i_num > 9 )
{ /* 如果用户输入小于 -9 或者大于 9 */
printf("i_num is less than -9 or greater than 9.\n");
}
else
{ /* 其它情况 */
printf("i_num is between -9 and -1, inclusive.\n");
}
}
}
怎么样,是不是容易理解多了?不过,习惯上,我们会采用前一种写法。其实,如果你习惯了
前一种写法,会觉得前一种写法更容易理解。if else if ... else 的基本结构为:
if ( condition1 )
一条语句/复合语句
else if ( condition2 )
一条语句/复合语句
else if ( condition3 )
一条语句/复合语句
... ...
else if ( conditionN )
一条语句/复合语句
else
一条语句/复合语句
其执行流程如下图所示:
从这个图中我们可以清楚地看出,当条件为假时,程序会跳到下一条 if 语句,直到条件成立
为止。当某个 if 语句的条件为真时,则执行其下的“一条语句/复合语句”,然后退出整个
if else if ... else 结构,转而执行后续语句(本例是执行 return 0;)。如果没有一个
条件为真,则执行最后那个 else 后面的“一条语句/复合语句”,然后继续执行后续语句
(本例是执行 return 0;)。
下面我们来总结一下这三个运算符的作用(exp 代表表达式):
exp1 && exp2:当 exp1 和 exp2 同时为真时,exp1 && exp2 为真。
exp1 || exp2:只要 exp1 和 exp2 当中有一个为真,则 exp1 || exp2 为真。
当然,exp1 和 exp2 同时为真时,exp1 || exp2 也为真。
!exp1:如果 exp1 为假,则 !exp1 为真;如果 exp1 为真,则 !exp2 为假。
例如:
2 > 5 && 1 > 0 为假,因为 2 > 5 为假。
1 > 2 || 4 < 8 为真,因为 4 < 8 为真。
!(2 < 5) 为假,因为 2 < 5 为真。
二、逻辑运算符的优先级
&& 的优先级比 || 高。它们俩的优先级都低于关系运算符,高于赋值运算符。! 的优先级非常高,比乘除运算符的优先级还要高,和自增自减运算符(前置时)的优先级一样高。例如:
a > b && b > c || b > d
等同于
((a > b) && (b > c)) || (b > d)
如果您不想记住优先级的高低关系,完全没问题,可以不记。反正对于不确定的地方,加上括号就万无一失了。使用括号是非常好的编程风格,这样就算代码的读者不太了解运算符的优先级,也可以看明白。
三、逻辑运算符的求值顺序
C 规定先对 && 或 || 左边的操作数进行运算,然后再对其右边的操作数进行运算。&& 和 || 都是。
如果 && 左边的表达式为假,则不再对其右边的表达式求值。只有当 &&
左边的表达式为真时,才会对其右边的表达式求值。而对于 ||,如果其左边的表达式为真,则不再对其右边的表达式求值。只有当 ||
左边的表达式为假时,才会对其右边的表达式求值。例如:
1 != 1 && 2 == 2 // 不会对 2 == 2 求值,因为 1 != 1 为假,故整个表达式为假
1 == 1 && 2 == 2 // 左右两边都要求值,整个表达式为真
1 == 1 || 2 == 2 // 不会对 2 == 2 求值,因为 1 == 1 为真,故整个表达式为真
1 != 1 || 2 == 2 // 要对 2 == 2 求值,因为 1 != 1 为假。又因为 2 == 2 为真,
// 故整个表达式为真
1 != 1 || 2 != 2 // 因为 1 != 1 和 2 != 2 都为假,故整个表达式为假
因为 && 和 || 都是序列点,所以使用任何符合标准的 C 编译器编译以下表达式的效果都是一样的:
i++ != 20 && (i + j != 30) // 在对 i + j != 30 求值之前,i 的值就已经自增了
i++ != 20 || (i + j != 30) // 在对 i + j != 30 求值之前,i 的值就已经自增了
四、iso646.h
考虑到某些计算机可能不支持输入 !、| 和 & 这三个字符(如键盘中没有这三个键),C99 新增了头文件
iso646.h,用于解决这个问题。包含这个头文件之后,我们就可以用 and 来代替 &&,用 or 来代替 ||,用 not
来代替 !。我们可以把上面的程序改成这样:
/*--------------------------------------------------------------
| 作者: Antigloss @ @ 蚂蚁的 C/C++ 标准编程
|
| 功能: 演示 and、or 及 not 的用法
-------------------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
#include <iso646.h>
int main(void)
{
int i_num;
printf("Please enter an integer: ");
scanf("%d", &i_num);
if ( not i_num ) /* 效果等同于 i_num == 0 */
{ /* 如果用户输入 0 */
printf("i_num got a value of zero.\n");
}
else if ( i_num >= 1 and i_num <= 9 )
{ /* 如果用户输入介于 1 到 9 之间(包括 1 和 9)*/
printf("i_num is between 1 and 9, inclusive.\n");
}
else if ( i_num < -9 or i_num > 9 )
{ /* 如果用户输入小于 -9 或者大于 9 */
printf("i_num is less than -9 or greater than 9.\n");
}
else
{ /* 其它情况 */
printf("i_num is between -9 and -1, inclusive.\n");
}
return 0;
}
参考资料:C Primer 5th Edition
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