第三章 运算符及表达式.docx

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第三章运算符及表达式

第三章运算符及表达式

说明：

Cx51的运算符与普通C语言的几乎完全一样，带复习性质，重点介绍在单片机中应用的特点。

一、运算符及表达式

运算符：

完成某种特定运算的符号。

运算符按其表达式中与运算符的关系可分为单目运算符，双目运算符和三目运算符。

单目就是指需要有一个运算对象，双目就要求有两个运算对象，三目则要三个运算对象。

运算对象：

在程序运行时，有数值或有数值传递给它。

表达式：

表达式则是由运算符及运算对象所组成的具有特定含义的式子。

C是一种表达式语言，表达式后面加"；"号就构成了一个表达式语句。

例：

x=a*（b+c-a）;

子表达式：

成对的括号以及在它们之间的全部符号组成的表达式。

上例中

（b+c-a）就是子表达式。

二、运算符

1、赋值运算符

1）赋值运算符

赋值符号“=”完成的操作即为赋值运算，它是右结合性，且优先级最低。

2）赋值表达式

将一个变量与表达式用赋值号连接起来就构成赋值表达式。

形式如下：

变量名＝表达式

赋值表达式中的表达式包括变量、算术运算表达式、关系运算表达式、逻辑运算表达式等，甚至可以是另一个赋值表达式。

赋值过程是将“=”右边表达式的值赋给“=”左边的一个变量，赋值表达式的值就是被赋值变量的值。

例如：

a=（b=4）+（c=6）;，该表达式的值为10，变量a的值为10。

3）赋值的类型转换规则

在赋值运算中，当“=”两侧的类型不一致时，要将数据转换成同一数据类型，转换的方式有两种，一种是系统自动转换，一种是强制转换。

（1）系统自动转换

编译时，将右边表达式的值转换成左侧变量的类型，再赋给该变量。

转换规则如下：

①实型数据赋给整型变量时，舍弃小数部分。

②整型数据赋给实型变量时，数值不变，但以IEEE浮点数形式存储在变量中。

③长字节整型数据赋给短字节整型变量时，实行截断处理。

如将long型数据赋给int型变量时，将long型数据的低两字节数据赋给int型变量，而将long型数据的高两字节的数据丢弃。

④短字节整型数据赋给长字节整型变量时，进行符号扩展。

如将int型数据赋给long型变量时，将int型数据赋给long型变量的低两字节，而将long型变量的高两字节的每一位都设为int型数据的符号值。

（2）强制转换

使用强制类型转换运算符转换:

（类型名）（表达式）；

将表达式的数据类型转换为前面要求的类型名。

例1：

x=（float）a;

y=（int）（x+y）;

例2：

unsignedcharx,y;

unsignedintz;

z=x+（unsignedint）y;

4）应用

在单片机中，经常要给寄存器、I/O口赋值：

（1）P1＝0xff;//给P1口全置1

（2）P2＝0x08;//给P2的第三位置1

（3）TF0=0;//清定时器T0的溢出标志位

（4）sbitP10=P1^0;//注意大写

bitx;

x=P10;

P10=!

P10;

2、算术运算符

c语言中的算术运算符有：

+加或取正值运算符

-减或取负值运算符

*乘运算符

／除运算符

％模（求余）运算符

上面这些运算符中加、减、乘、除为双目运算符，它们要求有两个运算对象。

这些大家已经很熟悉了。

3、关系运算符

c语言中有6种关系运算符：

>大于

<小于

>＝大于等于

<＝小于等于

＝＝等于

!

＝不等于

前4种关系运算符具有相同的优先级，后两种关系运算符也具有相同的优先级；但前4种的优先级高于后2种。

优先级别：

（低）赋值运算符→关系运算符→算术运算符（高）

4、逻辑运算符

逻辑运算符用来求某个条件式的逻辑值。

Cx51提供了3种逻辑运算符：

||逻辑或（AND）

&&逻辑与（OR）

!

逻辑非（NOT）

逻辑表达式:

用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来。

逻辑表达式的一般形式为：

逻辑与：

条件式l＆＆条件式2

逻辑或：

条件式l||条件式2

逻辑非：

!

条件式

例如：

x＆＆y、a||b、!

z都是合法的逻辑表达式。

逻辑表达式的值是一个逻辑量真或假，0代表假，1代表真。

在逻辑运算中，把非0都看作逻辑1。

例：

a=4;b=0;

c=a||b;//c=1

c=a&&b;//c=0;

c=!

a;//c=0;

5、位运算符

1）能对运算对象进行按位操作，C语言中其有6种位运算符：

＆按位与

|按位或

^按位异或

～按位取反

<<左移

>>右移

位运算符的作用是按位对变量进行运算，并不改变参与运算的变量值。

2）位运算符的优先级从高到低依次是：

按位取反（～）→左移（<<）和右移（>>）→按位与（＆）→按位异或（^）→按位或（|）。

（注意次序，否则编程会犯错误）

3）所有位运算符的对象是int或char数据类型，不能为实数。

4）位运算的应用

例：

P1＝P1&0xf8;//将P1口的P1.0、P1.1、P1.2清零，其他位不变

st＝P0&0x07;//读P0.0、P0.1、P0.2的值，送入变量st

P1＝P1|0x08;//将P1口的P1.3置1，其他位不变

P1＝（P1&0xbf）|0x04;//给P1.6置低电平，P1.2置高电平，其

//他位不变

X=a^b//判断a是否与b相等，相等为0

5）位左移和位右移运算符（<<、>>）

位左移、位右移运算符“<<”和“>>”，用来将一个数的各二进制位的全部左移或右移1位；移位后，空白位补0，而溢出的位舍弃。

注意汇编语言的区别。

例：

若a＝EAH＝11101010B

则表达式：

a＝a<<2，将a值左移两位，其结果为A8H。

汇编语言是循环移位，而C语言不是循环移位，但有循环移位的函数

unsignedchar_cror_（unsignedcharc,unsignedcharb）;

上面是循环右移函数，c为待移动字符，b为移动位数。

循环左移函数是：

unsignedchar_crol_（unsignedcharc,unsignedcharb）;

也可以自己编程循环移位。

下面讲右循环移位的例子。

例1：

若a＝11000011B＝0C3H，将a值右循环位移两位。

对a进行循环右移二位的程序如下：

#include

main（）

{unsignedchara=0xc3,b,c,d;

chardatan=2;

b=a<<（8-n）;//向左移6位，1、2位到7、8位

c=a>>n;//右移2位

d=c|b;//结果为11110000＝0xf0,教材中方法

c=_cror_（a,2）;//用库函数实现

}（调“循环移位”演示）

（注意，循环左、右移还是汇编方便）

例2：

LED动态显示时，位码要不断移动，现在用C语言编程实现。

位运算符

逻辑运算符

取反（非）

～

！

与

&

&&

或

|

||

P1＝0x08;

P1=P1>>1;//每显示一位后移位一次

6）位运算与逻辑运算的比较

（1）符号比较

（2）位运算是对各位进行运算，逻辑运算的对象是逻辑变量。

例：

#include

Main（）

{unsignedchara=136,b=34,x1,x2,x3,x4,x5,x6;//a＝0x88,b=0x22

x1=!

a;//x1=0

x2=～a;//x2=0x77

x3=a||b;//x3=1

x4=a|b;//x4=0xaa

x5=a&b;//x5=0x00

x6=a&&b;//x6=1

}

（运行“逻辑运算”）

6、自增减运算符、复合运算符

1）自增减运算符

自增减运算符的作用是使变量值自动加1或减1。

如：

++i，--I“运算符在前，先运算后使用”即：

在使用i之前，先使i值加（减）1。

i++，i--“运算符在后，先使用后运算”即：

在使用i之后，再使i值加（减）1。

例:

若i值原来为5，则

j=++i;j值为6，i值也为6；

j=i++;j值为5，i值为6。

2）复合运算符及其表达式

凡是二目运算符，都可以与赋值运算符“=”一起组成复合赋值运算符。

Cx51共提供了10种复合赋值运算符，即

+=，-=，*=，／=，％=，<<=，>>=，&=，^=，|=。

采用这种复合赋值运算的目的，是为了简化程序，提高C程序编译效率。

如：

a+=b相当于a=a+b

a％=b相当于a=a%b

a-=b相当于a=a-b

a<<=3相当于a=a<<3

a*=b相当于a=a*b

a>>=2相当于a=a>>2

a／=b相当于a=a／b

7、条件运算符

？

：

条件运算符，根据条件进行选择的运算符。

关系表达式1？

表达式2；表达式3；

表达式1的值为1，执行表达式2，否则执行表达式3。

例：

z=（a>b）?

a：

b;

相当于：

if（a>b）

z=a;

else

z=b;

8、应用例子

下面举一个使用位操作运算扫描识别键盘的例子。

1）工作原理

图示为8051单片机与一个4×4键盘接口的扫描电路。

（1）P1口的高四位作为行驱动线，轮流给高4位输出高电平，经非门变为低电平；通过非门可以提高驱动能力。

（2）读P1的低4位，如无键按下，P1的低4位应全为1；若有键按下，则不全为1。

（3）判断是否为同一次按键，将前次采集的值和本次采集的值相异或，同一次按键异或后为0，则不用新值替换旧值，若不一样，用新值替换旧值。

源程序如下：

#include

#defineucharunsignedchar

uchardataold;//全局变量，传递数据

key（）

{

ucharcl,b;

for（cl=0x10;cl!

=0;cl=cl<<1）

{P1=0x0f|cl;//给高位轮流置1，给低位高电平，准备读端口

b=P1&0x0f;

if（b!

=0x0f）

{

if（b==0x0e||b==0x0d||b==0x0b||b==0x07）//判断低4//位是否全为1

{if（（（P1&0x0f）^（old&0x0f））>0）//用异或判断按下的是否是新键

old=P1;//不同将新值存入旧值中

}}

}}

main（）

{uchari;

old=0xff;//先给旧键值赋初值

for（i=1;i<10;i++）

key（）;

}

iteml：

在程序中使用了for循环，详细内容将在第四章讨论。

到发现变量cl变成O为止，这段程序将循环四次。

变量cl的初值为Oxl0，在向左移动四次后，有1的位将变为0，变量cl的所有位的值将全为0。

像汇编语言执行一个位移指令一样，一个<<指令逐次将所有移动的值填上0。

（调“键盘”）