C#学习笔记【C#运算符】

- C# 运算符

运算符是一种告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作的符号。C# 有丰富的内置运算符,分类如下:

  • 算术运算符

  • 关系运算符

  • 逻辑运算符

  • 位运算符

  • 赋值运算符

  • 其他运算符

本教程将逐一讲解算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符及其他运算符。

- 算术运算符

下表显示了 C# 支持的所有算术运算符。假设变量 A 的值为 10,变量 B 的值为 20,则:

运算符	描述	实例
+	把两个操作数相加	A + B 将得到 30
-	从第一个操作数中减去第二个操作数	A - B 将得到 -10
*	把两个操作数相乘	A * B 将得到 200
/	分子除以分母	B / A 将得到 2
%	取模运算符,整除后的余数	B % A 将得到 0
++	自增运算符,整数值增加 1	A++ 将得到 11
--	自减运算符,整数值减少 1	A-- 将得到 9

请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的算术运算符:

实例

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using System;

namespace OperatorsAppl
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int a = 21;
int b = 10;
int c;

c = a + b;
Console.WriteLine("Line 1 - c 的值是 {0}", c);
c = a - b;
Console.WriteLine("Line 2 - c 的值是 {0}", c);
c = a * b;
Console.WriteLine("Line 3 - c 的值是 {0}", c);
c = a / b;
Console.WriteLine("Line 4 - c 的值是 {0}", c);
c = a % b;
Console.WriteLine("Line 5 - c 的值是 {0}", c);

// ++a 先进行自增运算再赋值
c = ++a;
Console.WriteLine("Line 6 - c 的值是 {0}", c);

// 此时 a 的值为 22
// --a 先进行自减运算再赋值
c = --a;
Console.WriteLine("Line 7 - c 的值是 {0}", c);
Console.ReadLine();
}
}
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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 22
Line 7 - c 的值是 21
  • c = a++: 先将 a 赋值给 c,再对 a 进行自增运算。

  • c = ++a: 先将 a 进行自增运算,再将 a 赋值给 c 。

  • c = a–: 先将 a 赋值给 c,再对 a 进行自减运算。

  • c = –a: 先将 a 进行自减运算,再将 a 赋值给 c 。

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    using System;

    namespace OperatorsAppl
    {
    class Program
    {
    static void Main(string[] args)
    {
    int a = 1;
    int b;

    // a++ 先赋值再进行自增运算
    b = a++;
    Console.WriteLine("a = {0}", a);
    Console.WriteLine("b = {0}", b);
    Console.ReadLine();

    // ++a 先进行自增运算再赋值
    a = 1; // 重新初始化 a
    b = ++a;
    Console.WriteLine("a = {0}", a);
    Console.WriteLine("b = {0}", b);
    Console.ReadLine();

    // a-- 先赋值再进行自减运算
    a = 1; // 重新初始化 a
    b= a--;
    Console.WriteLine("a = {0}", a);
    Console.WriteLine("b = {0}", b);
    Console.ReadLine();

    // --a 先进行自减运算再赋值
    a = 1; // 重新初始化 a
    b= --a;
    Console.WriteLine("a = {0}", a);
    Console.WriteLine("b = {0}", b);
    Console.ReadLine();
    }
    }
    }

执行以上程序,输出结果为:

a = 2
b = 1
a = 2
b = 2
a = 0
b = 1
a = 0
b = 0

- 关系运算符

下表显示了 C# 支持的所有关系运算符。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) 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。

请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的关系运算符:

实例

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using System;

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int a = 21;
int b = 10;

if (a == b)
{
Console.WriteLine("Line 1 - a 等于 b");
}
else
{
Console.WriteLine("Line 1 - a 不等于 b");
}
if (a < b)
{
Console.WriteLine("Line 2 - a 小于 b");
}
else
{
Console.WriteLine("Line 2 - a 不小于 b");
}
if (a > b)
{
Console.WriteLine("Line 3 - a 大于 b");
}
else
{
Console.WriteLine("Line 3 - a 不大于 b");
}
/* 改变 a 和 b 的值 */
a = 5;
b = 20;
if (a <= b)
{
Console.WriteLine("Line 4 - a 小于或等于 b");
}
if (b >= a)
{
Console.WriteLine("Line 5 - b 大于或等于 a");
}
}
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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 - b 大于或等于 a

- 逻辑运算符

下表显示了 C# 支持的所有逻辑运算符。假设变量 A 为布尔值 true,变量 B 为布尔值 false,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。

请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的逻辑运算符:

实例

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using System;

namespace OperatorsAppl
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
bool a = true;
bool b = true;

if (a && b)
{
Console.WriteLine("Line 1 - 条件为真");
}
if (a || b)
{
Console.WriteLine("Line 2 - 条件为真");
}
/* 改变 a 和 b 的值 */
a = false;
b = true;
if (a && b)
{
Console.WriteLine("Line 3 - 条件为真");
}
else
{
Console.WriteLine("Line 3 - 条件不为真");
}
if (!(a && b))
{
Console.WriteLine("Line 4 - 条件为真");
}
Console.ReadLine();
}
}
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Line 1 - 条件为真
Line 2 - 条件为真
Line 3 - 条件不为真
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		  0
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

下表列出了 C# 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
&	如果同时存在于两个操作数中,二进制 AND 运算符复制一位到结果中。	(A & B) 将得到 12,即为 0000 1100
|	如果存在于任一操作数中,二进制 OR 运算符复制一位到结果中。	(A | B) 将得到 61,即为 0011 1101
^	如果存在于其中一个操作数中但不同时存在于两个操作数中,二进制异或运算符复制一位到结果中。	(A ^ B) 将得到 49,即为 0011 0001
~	按位取反运算符是一元运算符,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 0011,一个有符号二进制数的补码形式。
<<	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

请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的位运算符:

实例

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using System;
namespace OperatorsAppl
{
class Program
{
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("Line 1 - c 的值是 {0}", c );

c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */
Console.WriteLine("Line 2 - c 的值是 {0}", c);

c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */
Console.WriteLine("Line 3 - c 的值是 {0}", c);

c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */
Console.WriteLine("Line 4 - c 的值是 {0}", c);

c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */
Console.WriteLine("Line 5 - c 的值是 {0}", c);

c = a >> 2; /* 15 = 0000 1111 */
Console.WriteLine("Line 6 - c 的值是 {0}", c);
Console.ReadLine();
}
}
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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

- 赋值运算符

下表列出了 C# 支持的赋值运算符:

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

请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的赋值运算符:

实例

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using System;

namespace OperatorsAppl
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int a = 21;
int c;

c = a;
Console.WriteLine("Line 1 - = c 的值 = {0}", c);

c += a;
Console.WriteLine("Line 2 - += c 的值 = {0}", c);

c -= a;
Console.WriteLine("Line 3 - -= c 的值 = {0}", c);

c *= a;
Console.WriteLine("Line 4 - *= c 的值 = {0}", c);

c /= a;
Console.WriteLine("Line 5 - /= c 的值 = {0}", c);

c = 200;
c %= a;
Console.WriteLine("Line 6 - %= c 的值 = {0}", c);

c <<= 2;
Console.WriteLine("Line 7 - <<= c 的值 = {0}", c);

c >>= 2;
Console.WriteLine("Line 8 - >>= c 的值 = {0}", c);

c &= 2;
Console.WriteLine("Line 9 - &= c 的值 = {0}", c);

c ^= 2;
Console.WriteLine("Line 10 - ^= c 的值 = {0}", c);

c |= 2;
Console.WriteLine("Line 11 - |= c 的值 = {0}", c);
Console.ReadLine();
}
}
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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

- 其他运算符

下表列出了 C# 支持的其他一些重要的运算符,包括 sizeof、typeof 和 ? :。

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。
? :	条件表达式	如果条件为真 ? 则为 X : 否则为 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;

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using System;

namespace OperatorsAppl
{

class Program
{
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 = 10;
b = (a == 1) ? 20 : 30;
Console.WriteLine("b 的值是 {0}", b);

b = (a == 10) ? 20 : 30;
Console.WriteLine("b 的值是 {0}", b);
Console.ReadLine();
}
}
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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

typeof 关键字用于获取一个类型的类型对象,它通常用于反射和动态创建类型实例。

下面是一个使用 typeof 的简单示例:

实例

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using System;

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Type type = typeof(string);
Console.WriteLine(type.FullName);
Console.ReadKey();
}
}

在上面的代码中,我们使用 typeof 关键字来获取 string 类型的类型对象,并将其存储在 Type 类型的变量 type 中,然后,我们使用 FullName 属性打印该类型的完全限定名。

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

System.String

- C# 中的运算符优先级

运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级,例如,乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。

例如 x = 7 + 3 * 2,在这里,x 被赋值为 13,而不是 20,因为运算符 * 具有比 + 更高的优先级,所以首先计算乘法 3*2,然后再加上 7。

下表将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。

优先级简易概括:有括号先括号,后乘除在加减,然后位移再关系,逻辑完后条件,最后一个逗号 , 。

类别 	运算符 	结合性 
后缀 	() [] -> . ++ - -  	从左到右 
一元 	+ - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof 	从右到左 
乘除 	* / % 	从左到右 
加减 	+ - 	从左到右 
移位 	<< >> 	从左到右 
关系 	< <= > >= 	从左到右 
相等 	== != 	从左到右 
位与 AND 	& 	从左到右 
位异或 XOR 	^ 	从左到右 
位或 OR 	| 	从左到右 
逻辑与 AND 	&& 	从左到右 
逻辑或 OR 	|| 	从左到右 
条件 	?: 	从右到左 
赋值 	= += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= 	从右到左 
逗号 	, 	从左到右 

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using System;

namespace OperatorsAppl
{

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int a = 20;
int b = 10;
int c = 15;
int d = 5;
int e;
e = (a + b) * c / d; // ( 30 * 15 ) / 5
Console.WriteLine("(a + b) * c / d 的值是 {0}", e);

e = ((a + b) * c) / d; // (30 * 15 ) / 5
Console.WriteLine("((a + b) * c) / d 的值是 {0}", e);

e = (a + b) * (c / d); // (30) * (15/5)
Console.WriteLine("(a + b) * (c / d) 的值是 {0}", e);

e = a + (b * c) / d; // 20 + (150/5)
Console.WriteLine("a + (b * c) / d 的值是 {0}", e);
Console.ReadLine();
}
}
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

(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

算术运算符和赋值运算符的优先级:

实例

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int a = 10, b = 5, c = 2;
int result = a + b * c; // 先计算乘法,再计算加法
Console.WriteLine(result); // 输出20

result = (a + b) * c; // 先计算加法,再计算乘法
Console.WriteLine(result); // 输出30

a += b * c; // 先计算乘法,再执行加法赋值
Console.WriteLine(a); // 输出20

逻辑运算符的优先级:

实例

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bool a = true, b = false, c = true;
bool result = a || b && c; // 先计算与运算,再计算或运算
Console.WriteLine(result); // 输出true

result = (a || b) && c; // 先计算或运算,再计算与运算
Console.WriteLine(result); // 输出true

result = a || (b && c); // 先计算与运算,再计算或运算
Console.WriteLine(result); // 输出true

条件运算符的优先级:

实例

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int a = 10, b = 5;
string result = a > b ? "a大于b" : "a不大于b"; // 先判断大小关系,再执行条件语句
Console.WriteLine(result); // 输出"a大于b"

注意:由于括号可以改变运算符优先级,所以在实际应用中建议尽可能使用括号来明确运算顺序,提高代码的可读性和准确性。