操作符和表达式
本文为《C 与 指针读书笔记》，感兴趣的读者可以去看原书。
C提供了所有你希望编程语言应该拥有的操作符 ，它甚至提供了一些你意想不到的操作符。事实上，C被许多人所诟病的一个缺点就是它品种繁多的操作符。C的这个特点使它很难精通。另一方面，C的许多操作符具有其他语言的操作符无可抗衡的价值，这也是C适用于开发范围极广的应用程序的原因之一。
操作符
算术操作符
C提供了所有常用的算术操作符：
+ - * / %
移位操作符
汇编语言程序员对于移位操作已经是非常熟悉了。对于那些适应能力强的读者，这里作一简单介绍。移位操作只是简单地把一个值的位向左或向右移动。在左移位中，值最左边的几位被丢弃，右边多出来的几个空位则由0补齐。
位操作符
位操作符对它们的操作数的各个位执行AND、OR和XOR（异或）等逻辑操作。
当两个位进行AND操作时，如果两个位都是1，结果为1，否则结果为0。当两个位进行OR操作时，如果两个位都是0，结果为0，否则结果为1。最后，当两个位进行XOR操作时，如果两个位不同，结果为1，如果两个位相同，结果为0。
位操作符有：
& | ^
赋值
最后，我们讨论赋值操作符，它用一个等号表示。赋值是表达式的一种，而不是某种类型的语句。所以，只要是允许出现表达式的地方，都允许进行赋值。
赋值操作符把右操作数的值存储于左操作数指定的位置。但赋值也是个表达式，表达式就具有一个值。赋值表达式的值就是左操作数的新值，它可以作为其他赋值操作符的操作数，如下面的语句所示：
a = x = y + 3;
其它操作符
本章还介绍了其他一些操作符
- 单目操作符
- 逻辑操作符
- 条件操作符
- 逗号操作符
- 下标引用
布尔值
C并不具备显式的布尔类型，所以使用整数来代替。其规则是：零是假，任何非零值皆为真。
左值和右值
为了理解有些操作符存在的限制，你必须理解左值 (L-value)和右值 (R-value)之间的区别。这两个术语是多年前由编译器设计者所创造并沿用至今，尽管它们的定义并不与C语言严格吻合。
左值就是那些能够出现在赋值符号左边的东西。右值就是那些可以出现在赋值符号右边的东西。
编程练习
练习 1
编写一个程序，从标准输入读取字符，并把它们写到标准输出中。除了大写字母字符要转换为小写字母之外，所有字符的输出形式应该和它的输入形式完全相同。
#include <stdio.h>
#include <ctype.h> // 为了使用tolower函数
int main() {
int c; // 使用int来存储字符，是因为EOF通常定义为-1，无法用char表示
// 使用getchar读取单个字符直到EOF
while((c = getchar()) != EOF) {
// 如果字符是大写字母，转换为小写
if(c >= 'A' && c <= 'Z') {
c = tolower(c);
}
// 输出字符
putchar(c);
}
return 0;
}
练习 2
编写一个程序，从标准输入读取字符，并把它们写到标准输出中。所有非字母字符都完全按照它的输入形式输出，字母字符在输出前进行加密。
加密方法很简单：每个字母被修改为在字母表上距其13个位置（前或后）的字母。例如，A被修改为N，B被修改为O，Z被修改为M，以此类推。注意大小写字母都应该被转换
#include <stdio.h>
// 函数声明，用于ROT13加密
char rot13_char(char c);
int main() {
int c; // 使用int来接收字符，以便能处理EOF情况
// 从标准输入中逐字符读取，直到EOF
while ((c = getchar()) != EOF) {
// 打印加密后的字符
putchar(rot13_char(c));
}
return 0;
}
// 实现ROT13加密的函数
char rot13_char(char c) {
// 处理大写字母
if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
return 'A' + (c - 'A' + 13) % 26;
}
// 处理小写字母
else if (c >= 'a' && c <= 'z') {
return 'a' + (c - 'a' + 13) % 26;
}
// 非字母字符不变
return c;
}
练习3
编写一个函数，这个函数的返回值是把value的二进制位模式从左到右变换一下后的值，编写函数时要注意不要让它依赖于你的机器上整型值的长度。
#include <stdio.h>
// 函数声明
unsigned int reverse_bits(unsigned int value) {
unsigned int result = 0;
unsigned int i;
for (i = 0; i < sizeof(value) * 8; i++) { // 遍历 value 的每一位
result <<= 1; // 将 result 左移一位，为下一位做好空间
result |= (value & 1); // 将 value 的最低位加到 result 的最低位
value >>= 1; // 将 value 右移一位，准备处理下一位
}
return result;
}
int main() {
unsigned int num = 1; // 测试示例
printf("Original number: %u\n", num);
unsigned int reversed = reverse_bits(num);
printf("Reversed bits: %u\n", reversed);
return 0;
}