C# 的算數運算符，關係運算符，邏輯運算符，位運算符，賦值運算符，其他運算符（學習心得 8）
內置數學/邏輯運算符分類：
- 算數運算符
- 關係運算符
- 邏輯運算符
- 位運算符
- 賦值運算符
- 其他運算符
一、算數運算符
C# 中支援的算數運算符列表：
| 運算符 | 描述 | 實例（A=1，B=2） |
|---|---|---|
| + | 把兩個操作數相加 | A + B 將得到 3 |
| – | 從第一個操作數中減去第二個操作數 | A – B 將得到 -1 |
| * | 把兩個操作數相乘 | A * B 將得到 2 |
| / | 分子除以分母 | B / A 將得到 2 |
| % | 取模運算符，整除後的餘數 | B % A 將得到 0 |
| ++ | 自增運算符，整數值增加 1 | A++ 將得到 2 |
| — | 自減運算符，整數值減少 1 | A– 將得到 0 |
例：
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 先進行自增運算再賦值
c = ++a;
Console.WriteLine("Line 6 - c 的值是 {0}", c);
// 此時 a 的值為 22
// --a 先進行自減運算再賦值
c = --a;
Console.WriteLine("Line 7 - c 的值是 {0}", c);
Console.ReadLine();
}
}
}
註：
- c = a++: 先將 a 賦值給 c，再對 a 進行自增運算。
- c = ++a: 先將 a 進行自增運算，再將 a 賦值給 c 。
- c = a–: 先將 a 賦值給 c，再對 a 進行自減運算。
- c = –a: 先將 a 進行自減運算，再將 a 賦值給 c 。
二、關係運算符
C# 支援的所有關係運算符列表：
| 運算符 | 描述 | 實例（A=1，B=2） |
|---|---|---|
| == | 檢查兩個操作數的值是否相等，如果相等則條件為真。 | (A == B) 不為真。 |
| != | 檢查兩個操作數的值是否相等，如果不相等則條件為真。 | (A != B) 為真。 |
| > | 檢查左操作數的值是否大於右操作數的值，如果是則條件為真。 | (A > B) 不為真。 |
| < | 檢查左操作數的值是否小於右操作數的值，如果是則條件為真。 | (A < B) 為真。 |
| >= | 檢查左操作數的值是否大於或等於右操作數的值，如果是則條件為真。 | (A >= B) 不為真。 |
| <= | 檢查左操作數的值是否小於或等於右操作數的值，如果是則條件為真。 | (A <= B) 為真。 |
三、邏輯運算符
C# 支援的所有邏輯運算符列表：
| 運算符 | 描述 | 實例（A 為 ture，B 為 false） |
|---|---|---|
| && | 稱為邏輯與運算符。如果兩個操作數都非零，則條件為真。 | (A && B) 為假。 |
| || | 稱為邏輯或運算符。如果兩個操作數中有任意一個非零，則條件為真。 | (A || B) 為真。 |
| ! | 稱為邏輯非運算符。用來逆轉操作數的邏輯狀態。如果條件為真則邏輯非運算符將使其為假。 | !(A && B) 為真。 |
例：
namespace OperatorsAppl
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
bool a = true;
bool b = true;
if (a && b)
{
Console.WriteLine("Line 1 - 條件為真");
}
if (a || b)
{
Console.WriteLine("Line 2 - 條件為真");
}
/* 改變 a 和 b 的值 */
a = false;
b = true;
if (a && b)
{
Console.WriteLine("Line 3 - 條件為真");
}
else
{
Console.WriteLine("Line 3 - 條件不為真");
}
if (!(a && b))
{
Console.WriteLine("Line 4 - 條件為真");
}
Console.ReadLine();
}
}
}
運行結果：
Line 1 - 條件為真
Line 2 - 條件為真
Line 3 - 條件不為真
Line 4 - 條件為真
四、位運算符
以二進位逐位運算：
| p | q | p & q 與 | p | q 或 | p ^ q 異或 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
例：
A = 60，二進位表示：0011 1100
B = 13，二進位表示：0000 1101
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| & | 如果同時存在於兩個操作數中，二進位 AND 運算符複製一位到結果中。 | (A & B) 將得到 12，即為 0000 1100 |
| | | 如果存在於任一操作數中，二進位 OR 運算符複製一位到結果中。 | (A | B) 將得到 61，即為 0011 1101 |
| ^ | 如果存在於其中一個操作數中但不同時存在於兩個操作數中，二進位異或運算符複製一位到結果中。 | (A ^ B) 將得到 49，即為 0011 0001 |
| ~ | 按位取反運算符是一元運算符，具有”翻轉”位效果，即 0 變成 1，1 變成 0，包括符號位。 | (~A ) 將得到 -61，即為 1100 0011，一個有符號二進位數的補碼形式。 |
| << | 二進位左移運算符。左操作數的值向左移動右操作數指定的位數。 | A << 2 將得到 240，即為 1111 0000 |
| >> | 二進位右移運算符。左操作數的值向右移動右操作數指定的位數。 | A >> 2 將得到 15，即為 0000 1111 |
例：
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;
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();
}
}
}
運行結果：
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
五、賦值運算符
C# 支援的賦值運算符列表：
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| = | 簡單的賦值運算符，把右邊操作數的值賦給左邊操作數 | C = A + B 將把 A + B 的值賦給 C |
| += | 加且賦值運算符，把右邊操作數加上左邊操作數的結果賦值給左邊操作數 | C += A 相當於 C = C + A |
| -= | 減且賦值運算符，把左邊操作數減去右邊操作數的結果賦值給左邊操作數 | C -= A 相當於 C = C – A |
| *= | 乘且賦值運算符，把右邊操作數乘以左邊操作數的結果賦值給左邊操作數 | C *= A 相當於 C = C * A |
| /= | 除且賦值運算符，把左邊操作數除以右邊操作數的結果賦值給左邊操作數 | C /= A 相當於 C = C / A |
| %= | 求模且賦值運算符，求兩個操作數的模賦值給左邊操作數 | C %= A 相當於 C = C % A |
| <<= | 左移且賦值運算符 | C <<= 2 等同於 C = C << 2 |
| >>= | 右移且賦值運算符 | C >>= 2 等同於 C = C >> 2 |
| &= | 按位與且賦值運算符 | C &= 2 等同於 C = C & 2 |
| ^= | 按位異或且賦值運算符 | C ^= 2 等同於 C = C ^ 2 |
| |= | 按位或且賦值運算符 | C |= 2 等同於 C = C | 2 |
例：
using System;
namespace OperatorsAppl
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int a = 21; // 21 = 0001 0101
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; // 200 = 1100 1000
c %= a; // c/a 餘數為 11 = 0000 1011
Console.WriteLine("Line 6 - %= c 的值 = {0}", c);
c <<= 2; // 0010 1100 = 44
Console.WriteLine("Line 7 - <<= c 的值 = {0}", c);
c >>= 2; // 0000 1011 = 11
Console.WriteLine("Line 8 - >>= c 的值 = {0}", c);
c &= 2; // 2 = 0000 0010，按位與，結果為 0000 0010 = 2
Console.WriteLine("Line 9 - &= c 的值 = {0}", c);
c ^= 2; // 2 = 0000 0010，按位異或，結果為 0000 0000 = 0
Console.WriteLine("Line 10 - ^= c 的值 = {0}", c);
c |= 2; // 2 = 0000 0010，按位或，結果為 0000 0010 = 2
Console.WriteLine("Line 11 - |= c 的值 = {0}", c);
Console.ReadLine();
}
}
}
運行結果：
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
六、其他運算符
比較重要的如下：
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| sizeof() | 返回數據類型的大小。 | sizeof(int)，將返回 4. |
| typeof() | 返回 class 的類型。 | typeof(StreamReader); |
| & | 返回變數的地址。 | &a; 將得到變數的實際地址。 |
| * | 變數的指針。 | *a; 將指向一個變數。 |
| ? : | 條件表達式 | 如果條件為真 ? 則為 X : 否則為 Y |
| is | 判斷對象是否為某一類型。 | If( Ford is Car) // 檢查 Ford 是否是 Car 類的一個對象。 |
| as | 強制轉換，即使轉換失敗也不會拋出異常。 | Object obj = new StringReader(“Hello”); StringReader r = obj as StringReader; |
例：
using System;
namespace OperatorsAppl
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
/* sizeof 運算符的實例 */
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));
/* 三元運算符的實例 */
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();
}
}
}
運行結果：
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
關於 as 的用法，註：
- 不用在類型之間進行類型轉化。
- 不能應用在值類型數據。
七、運算符優先順序
運算優先順序表格，從上至下優先順序遞減：
| 類別 | 運算符 | 結合性 |
|---|---|---|
| 後綴 | () [] -> . ++ – – | 從左到右 |
| 一元 | + – ! ~ ++ – – (type)* & sizeof | 從右到左 |
| 乘除 | * / % | 從左到右 |
| 加減 | + – | 從左到右 |
| 移位 | << >> | 從左到右 |
| 關係 | < <= > >= | 從左到右 |
| 相等 | == != | 從左到右 |
| 位與 AND | & | 從左到右 |
| 位異或 XOR | ^ | 從左到右 |
| 位或 OR | | | 從左到右 |
| 邏輯與 AND | && | 從左到右 |
| 邏輯或 OR | || | 從左到右 |
| 條件 | ?: | 從右到左 |
| 賦值 | = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= | 從右到左 |
| 逗號 | , | 從左到右 |
例：
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();
}
}
}
運行結果：
(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
