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

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

• 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 。

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。

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。

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

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

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：

using System;

namespace OperatorsAppl
{
   
   class Program
   {
      static void Main(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 */
         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();
      }
   }
}

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

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。

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

笔记

1.&，|，^ 除了用于位运算，还可以用于逻辑运算，分别对应与，或，异或

^ 运算符针对整型类型和 bool 预定义了二元 ^ 运算符。 对于整型类型，^ 会计算其操作数的按位异或。 对于 bool 操作数，^ 计算其操作数的逻辑异或；即，当且仅当其一个操作数为 true 时，结果才为 true。

Console.WriteLine(true ^ false);  // 返回 true
Console.WriteLine(false ^ false);  // 返回 false
Console.WriteLine(true ^ true);  // 返回 false

| 运算符针对整型类型和 bool 预定义了二元 | 运算符。 对于整型类型，| 会计算其操作数的按位 OR。 对于 bool 操作数，| 会计算其操作数的逻辑 OR；即，当且仅当其两个操作数皆为 false 时，结果才为 false。

Console.WriteLine(true | false);  // 返回 true
Console.WriteLine(false | false); // 返回 false

& 运算符为整型类型和 bool 预定义了二元 & 运算符。 对于整型类型，& 计算其操作数的逻辑按位 AND。 对于 bool 操作数，& 计算其操作数的逻辑 AND；即，当且仅当其两个操作数皆为 true 时，结果才为 true。

Console.WriteLine(true & false);  // 返回 false
Console.WriteLine(true & true);   // 返回 true

其中&，|的运算结果与&&，||完全相同，但&&和||的性能更好。因为&&和||都是检查第一个操作数的值，如果已经能判断结果，就根本不处理第二个操作数。

比如：

bool a = true;               
bool b = false;              
bool c = a || b;

检查第一个操作数a时已经得出c为true，就不用再处理第二个操作数b了。

2.可空类型修饰符 ?

引用类型可以使用空引用表示一个不存在的值，而值类型通常不能表示为空。

例如：string str=null; 是正确的，int i=null; 编译器就会报错。

为了使值类型也可为空，就可以使用可空类型，即用可空类型修饰符 ? 来表示，表现形式为 T? 。

例如：int? 表示可空的整形，DateTime? 表示可为空的时间。

T? 其实是 System.Nullable(泛型结构）的缩写形式，也就意味着当你用到 T？时编译器编译时会把T？编译成 System.Nullable 的形式。

例如：int?，编译后便是 System.Nullable 的形式。

三元（运算符）表达式 ?:

例如：x?y:z 表示如果表达式 x 为 true，则返回 y；如果 x 为 false，则返回 z，是 if{}else{} 的简单形式。

空合并运算符 ??

用于定义可空类型和引用类型的默认值。

如果此运算符的左操作数不为 null，则此运算符将返回左操作数，否则返回右操作数。

例如：a??b 当 a 为 null 时则返回 b，a 不为 null 时则返回 a 本身。

空合并运算符为右结合运算符，即操作时从右向左进行组合的。

如: a??b??c 的形式按 a??(b??c) 计算。

NULL 检查运算符 ?.

int? firstX = points?.FirstOrDefault()?.X;

从这个例子中我们也可以看出它的基本用法：如果对象为 NULL，则不进行后面的获取成员的运算，直接返回 NULL。

需要注意的是，由于 ?. 运算符返回的可以是 NULL，当返回的成员类型是 struct 类型的时候， ?. 和 . 运算符的返回值类型是不一样的。

Point p = new Point(3, 2); 
Console.WriteLine(p.X.GetType() == typeof(int));        //true
Console.WriteLine(p?.X.GetType() == typeof(int?));      //true

3.C# 是用 <<(左移) 和 >>（右移） 运算符是用来执行移位运算

左移 (<<)：将第一个操作数向左移动第二个操作数指定的位数，空出的位置补 0。

左移相当于乘. 左移一位相当于乘2;左移两位相当于乘4;左移三位相当于乘8。

x<<1= x*2
x<<2= x*4
x<<3= x*8
x<<4= x*16

同理, 右移即相反：

右移 (>>)：将第一个操作数向右移动第二个操作数所指定的位数，空出的位置补 0。

右移相当于整除. 右移一位相当于除以 2;右移两位相当于除以 4;右移三位相当于除以 8。

x>>1= x/2
x>>2= x/4
x>>3= x/8
x>>4= x/16

因为位移比乘除速度快，对效率要求高，而且满足 2 的幂次方的乘除运方，可以采用位移的方式进行。

箴言：因为这些东西是非常简单的。不要抱怨自己学不会，那是因为你没有足够用心。