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 |
实例
请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的算术运算符:
usingSystem;namespaceOperatorsAppl{classProgram{staticvoidMain(string[]args){inta=21;intb=10;intc;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 。
usingSystem;namespaceOperatorsAppl{classProgram{staticvoidMain(string[]args){inta=1;intb;// 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 ab=++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 ab=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 ab=--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。 |
实例
请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的关系运算符:
usingSystem;classProgram{staticvoidMain(string[]args){inta=21;intb=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。 |
实例
请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的逻辑运算符:
usingSystem;namespaceOperatorsAppl{classProgram{staticvoidMain(string[]args){boola=true;boolb=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 |
实例
请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的位运算符:
usingSystem;namespaceOperatorsAppl{classProgram{staticvoidMain(string[]args){inta=60;/* 60 = 0011 1100 */intb=13;/* 13 = 0000 1101 */intc=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 |
实例
请看下面的实例,了解 C# 中所有可用的赋值运算符:
usingSystem;namespaceOperatorsAppl{classProgram{staticvoidMain(string[]args){inta=21;intc;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; |
实例
usingSystem;namespaceOperatorsAppl{classProgram{staticvoidMain(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 */inta, 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:
usingSystem;classProgram{staticvoidMain(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 |
实例
usingSystem;namespaceOperatorsAppl{classProgram{staticvoidMain(string[]args){inta=20;intb=10;intc=15;intd=5;inte;e=(a+b)*c/d;// ( 30 * 15 ) / 5Console.WriteLine("(a + b) * c / d 的值是 {0}", e);e=((a+b)*c)/d;// (30 * 15 ) / 5Console.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:
inta=10, b=5, c=2;intresult=a+b*c;// 先计算乘法,再计算加法Console.WriteLine(result);// 输出20result=(a+b)*c;// 先计算加法,再计算乘法Console.WriteLine(result);// 输出30a+=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:
boola=true, b=false, c=true;boolresult=a||b&&c;// 先计算与运算,再计算或运算Console.WriteLine(result);// 输出trueresult=(a||b)&&c;// 先计算或运算,再计算与运算Console.WriteLine(result);// 输出trueresult=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:
inta=10, b=5;stringresult=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。