1.3 运算符
C++内置了一些运算符（operator），使用这些运算符能够满足基本的计算需要，若要增强运算符的功能，扩展运算符的应用范围，可使用C++的运算符重载功能，如加号（+）只能用于基本类型之间的运算，若要实现两个字符串的相加，如“abc”+“def”得到“abcdef”，由于字符串不是基本数据类型，需要对字符串类重载加号运算符operator +，以实现特定功能。
1.3.1 算术运算符
算术运算符用于常见的数学运算，如加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、求余(%)，其中求余运算要求为两个整数，即int%int。若参与运算的两个数精度不同，低精度的数自动转换为相同的高精度数，如double/int运算，int自动提升为double类型。优先级规则同一般的数学运算，可使用括号()。
【实例1-7】输出两个整数加、减、乘、除、求余的结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a1=1500;
int a2=300;
cout<<"相加："<<a1+a2<<endl;
cout<<"相减："<<a1-a2<<endl;
cout<<"相乘："<<a1*a2<<endl;
cout<<"相除："<<a1/a2<<endl;
cout<<"求余："<<a1%a2<<endl;
return 0;
}
编译运行，结果如图1-9所示。
图1-9 算术运算
1.3.2 关系运算符
关系运算符用于比较两个变量的大小，如大于（>）、小于（<）、等于（==）、大于等于（>=）、小于等于（<=）、不等于（!=），关系运算结果为true或false，常用于逻辑判断。
【实例1-8】输出两个关系表达式的结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
double d1=1.0/99999; //极小的浮点值
cout<<d1<<"==0 结果："<<(d1==0)<<endl; //是否等于0
cout<<d1<<"> 0 结果："<<(d1>0)<<endl; //是否大于0
return 0;
}
编译运行，结果如图1-10所示。浮点值总不等于0，应避免浮点值和0的相等比较。
图1-10 关系运算符
1.3.3 赋值运算符
赋值运算符（=）用于将运算符右边的值赋给左边的变量，两个连续的等号（==）表示等于关系，要小心区别。赋值运算符与算术运算符结合可简化代码，如a=a+2;可简化为a+=2;类似的有-=、*=、/=、%=。
赋值运算符两边的数据类型应一致，或右边的类型可自动转换为左边的类型，否则需要强制类型转换，如double b=0.01; int a=(int)b;。double类型不会自动转换为低精度的int类型，需要使用(int)进行强制类型转换。
一般情况下，低精度类型可以自动转换为高精度，高精度向低精度转换需要强制转换。强制转换在C和C++中有所不同，C语言在括号中放入要转换的类型，如int a=(int)b; C++语言在括号中放入要转换的变量或表达式，如int a=int(b);由于C++完全兼容C，因此在C++中两种方式都可以使用。
【实例1-9】输出两整数、浮点数与整数相除的结果，以及*=自乘运算结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a=7; //赋初值
double b1=a/22; //两整数相除
double b2=(double)a/22; //强制转换为浮点数后相除
cout<<"b1 "<<b1<<endl;
cout<<"b2 "<<b2<<endl;
b2*=100; //自乘100
cout<<"b2*100 "<<b2<<endl;
return 0;
}
编译运行，结果如图1-11所示。(double)a强制将a的值转为double类型，在括号内写入要转换的类型，也可使用double(a)形式进行转换。
图1-11 赋值运算符
1.3.4 自增自减运算符
自增（++）自减（--）运算符用于将变量增加或减去1，如a++、a--、++a、--a，运算符在变量后（a++、a--）先以a的当前值运算，再对a自增或自减。若在变量前（++a、--a）先对a自增或自减，以变化后的a参与计算。若为一个单独的表达式，如a++; ，则在前在后没有区别。
【实例1-10】输出自增、自减运算结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a=0;
int b=a++; //将当前值0赋给b，然后自增1
cout<<"a++ "<<b<<endl;
cout<<"a "<<a<<endl;
int c=--a; //先自减1，然后将值赋给c
cout<<"--a "<<c<<endl;
cout<<"a "<<a<<endl;
return 0;
}
编译运行，结果如图1-12所示。程序代码的可读性非常重要，使用int b=a++;这种形式的语句无形中提高了阅读的难度，把简单的事情复杂化，为提高程序的易读性，建议拆分为int b=a; a++;而int c=--a;可拆分为int c=a-1; a--;将a--当做a=a-1的一种简写方式。
图1-12 自增自减运算符
1.3.5 逻辑运算符
逻辑运算符用于关系表达式的组合，如与（&&）、或（||）、非（！），常用于条件的逻辑判断。
❑ 要求多个条件同时成立，使用&&。若前面的表达式为假，则停止判断后面的表达式。
❑ 要求至少一个条件成立，使用||。若前面的表达式为真，则停止判断后面的表达式。
❑ 要求条件的对立面成立，使用！。
【实例1-11】输出用逻辑运算符连接的多个关系表达式的结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
bool b1=(12>=5 && 1<0); //与，要求全部为true
bool b2=(1/7==0 || -1>=0); //或，要求至少一个为true
bool b3=(!b1); //非，true的对立面为false
cout<<"b1 "<<b1<<endl;
cout<<"b2 "<<b2<<endl;
cout<<"b3 "<<b3<<endl;
return 0;
}
编译运行，结果如图1-13所示。若一个逻辑判断表达式中有多个逻辑运算符，建议使用括号提高可读性，尽量不要依赖逻辑运算符的优先级，代码是让人来读的，以易读为第一标准。
图1-13 逻辑运算符
1.3.6 位运算符
计算机存储数据的最小单位是位（bit），位运算符用于位级别的数据计算，包括位移运算符左移（<<）、右移（>>），位逻辑运算符与（&）、或（|）、异或（^）、非（～）。
位移运算符移动位数据的位置，例如十进制整数10用二进制表示为1010。
❑ 将10右移1位（10>>1）后，变为0101即5。
❑ 将10右移2位（10>>2）后，变为0010即2。
❑ 将10左移1位（10<<1）后，变为10100即20。
位逻辑运算符根据每个位的值进行逻辑运算，例如十进制整数10用二进制表示为1010，十进制整数2用二进制表示为0010。
❑ 与运算（&）：若对应位都为1，结果为1，否则为0，10&2结果为0010。
❑ 或运算（|）：若对应位有一个为1，结果为1，否则为0，10|2结果为1010。
❑ 异或运算（^）：若对应位一个为1，一个为0，结果为1，否则为0，10^2结果为1000。
❑ 非运算（～）：若对应位为1，变为0，若为0，变为1，～10的结果为0101。
【实例1-12】输出左移、右移，以及与、或、异或、非的位运算结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout<<"10<<1 "<<(10<<1)<<endl; //左移1
cout<<"10>>1 "<<(10>>1)<<endl; //右移1
cout<<"10&2 "<<(10&2)<<endl; //与
cout<<"10|2 "<<(10|2)<<endl; //或
cout<<"10^2 "<<(10^2)<<endl; //异或
cout<<"～10 "<<(～10)<<endl; //非
return 0;
}
编译运行，结果如图1-14所示。左移一位相当于乘以2，右移一位相当于除以2。
图1-14 位运算符
Tips 位运算常用于参数属性的标志位，如一个标志参数用二进制表示为10010001，每个位代表一种特定的属性，位若为1表示使用该位所代表的属性，若为0表示不使用，如用CFile类调用Open函数打开文件时指定CFile::modeCreate|CFile:: modeWrite两个标志，用位或运算符相连，则这两个标志所对应位的值为1，其余位都为0。