單片機(jī)c語(yǔ)言教程：運(yùn)算符和表達(dá)式(位運(yùn)算符)
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學(xué)過(guò)匯編的朋友都知道匯編對(duì)位的處理能力是很強(qiáng)的，但是單片機(jī)C語(yǔ)言也能對(duì)運(yùn)算對(duì)象進(jìn)行按位操作，從而使單片機(jī)C語(yǔ)言也能具有一定的對(duì)硬件直接進(jìn)行操作的能力。位運(yùn)算符的作用是按位對(duì)變量進(jìn)行運(yùn)算，但是并不改變參與運(yùn)算的變量的值。如果要求按位改變變量的值，則要利用相應(yīng)的賦值運(yùn)算。還有就是位運(yùn)算符是不能用來(lái)對(duì)浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的。單片機(jī)c語(yǔ)言中共有6種位運(yùn)算符。位運(yùn)算一般的表達(dá)形式如下：
變量 1 位運(yùn)算符 變量 2 位運(yùn)算符也有優(yōu)先級(jí)，從高到低依次是:“~”(按位取反)→“<<”(左移) →“>>”(右
移) →“&”(按位與)→“^”(按位異或)→“|”(按位或)
表 8－1 是位邏輯運(yùn)算符的真值表，X 表示變量 1，Y 表示變量 2
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X |
Y |
~X |
~Y |
X&Y |
X|Y |
X^Y |
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0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
表 8－1 按位取反，與，或和異或的邏輯真值表
利用以前建立起來(lái)的實(shí)驗(yàn)板，我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下位運(yùn)算是否真是不改變參與變量 的值，同時(shí)學(xué)習(xí)位運(yùn)算的表達(dá)形式。程序很簡(jiǎn)單，用 P1 口做運(yùn)算變量，P1.0-P1.7 對(duì)應(yīng) P1 變量的最低位到最高位，通過(guò)連接在 P1 口上的 LED 我們便能直觀看到每個(gè)位運(yùn)算后變量 是否有改變或如何改變。程序如下：
#include <at89x51.h>
void main(void)
{
unsigned int a;
unsigned int b;
unsigned char temp; //臨時(shí)變量
P1 = 0xAA; //點(diǎn)亮 D1,D3,D5,D7 P1 口的二進(jìn)制為 10101010,為 0 時(shí)點(diǎn)亮 LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延時(shí)
temp = P1 & 0x7; //單純的寫 P1|0x7 是沒(méi)有意義的，因?yàn)闆](méi)有變量被影響，不會(huì)被編譯
//執(zhí)行 P1｜0x7 后結(jié)果存入temp，這個(gè)時(shí)候改變的是 temp，但 P1 不會(huì)被影響。
//這個(gè)時(shí)候 LED 沒(méi)有變化，仍然是 D1,D3,D5,D7 亮
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延時(shí) P1 = 0xFF; //熄滅 LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延時(shí)
P1 = 0xAA; //點(diǎn)亮 D1,D3,D5,D7 P1 口的二進(jìn)制為 10101010,為 0 時(shí)點(diǎn)亮 LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延時(shí)
P1 = P1 & 0x7; //這個(gè)時(shí)候 LED 會(huì)變得只有 D2 滅
//因?yàn)橹?P1=0xAA=10101010
//與 0x7 位與 0x7=00000111
//結(jié)果存入 P1 P1=00000010 //位為 O 時(shí)點(diǎn)亮 LED，電路看第三課
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延時(shí) P1 = 0xFF; //熄滅 LED
while(1);
//大家能根據(jù)上面的程序去做位或，左移，取反等等。
}
復(fù)合賦值運(yùn)算符
復(fù)合賦值運(yùn)算符就是在賦值運(yùn)算符“=”的前面加上其他運(yùn)算符。以下是 C 語(yǔ)言中的復(fù) 合賦值運(yùn)算符：
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+= |
加法賦值 |
>>= |
右移位賦值 |
|
-= |
減法賦值 |
&= |
邏輯與賦值 |
|
*= |
乘法賦值 |
|= |
邏輯或賦值 |
|
/= |
除法賦值 |
^= |
邏輯異或賦值 |
%= 取模賦值 -= 邏輯非賦值
<<= 左移位賦值 復(fù)合運(yùn)算的一般形式為：
變量 復(fù)合賦值運(yùn)算符 表達(dá)式 其含義就是變量與表達(dá)式先進(jìn)行運(yùn)算符所要求的運(yùn)算，再把運(yùn)算結(jié)果賦值給參與運(yùn)算的
變量。其實(shí)這是 C 語(yǔ)言中一種簡(jiǎn)化程序的一種方法，凡是二目運(yùn)算都能用復(fù)合賦值運(yùn)算符 去簡(jiǎn)化表達(dá)。例如：
a+=56 等價(jià)于 a=a+56
y/=x+9 等價(jià)于 y=y/(x+9) 很明顯采用復(fù)合賦值運(yùn)算符會(huì)降低程序的可讀性，但這樣卻能使程序代碼簡(jiǎn)單化，并
能提高編譯的效率。對(duì)于開(kāi)始學(xué)習(xí) C 語(yǔ)言的朋友在編程時(shí)最好還是根據(jù)自己的理解力和習(xí)慣去使 用程序表達(dá)的方式，不要一味追求程序代碼的短小。
逗號(hào)運(yùn)算符
如果你有編程的經(jīng)驗(yàn)，那么對(duì)逗號(hào)的作用也不會(huì)陌生了。如在 VB 中“Dim a,b,c”的逗 號(hào)就是把多個(gè)變量定義為同一類型的變量，在 C 也一樣，如“int a,b,c”,這些例子說(shuō)明逗 號(hào)用于分隔表達(dá)式用。但在 C 語(yǔ)言中逗號(hào)還是一種特殊的運(yùn)算符，也就是逗號(hào)運(yùn)算符，能 用它將兩個(gè)或多個(gè)表達(dá)式連接起來(lái)，形成逗號(hào)表達(dá)式。逗號(hào)表達(dá)式的一般形式為：
表達(dá)式 1，表達(dá)式 2，表達(dá)式 3……表達(dá)式 n
這樣用逗號(hào)運(yùn)算符組成的表達(dá)式在程序運(yùn)行時(shí)，是從左到右計(jì)算出各個(gè)表達(dá)式的值，而 整個(gè)用逗號(hào)運(yùn)算符組成的表達(dá)式的值等于最右邊表達(dá)式的值，就是“表達(dá)式 n”的值。在實(shí) 際的應(yīng)用中，大部分情況下，使用逗號(hào)表達(dá)式的目的只是為了分別得到名個(gè)表達(dá)式的值，而 并不一定要得到和使用整個(gè)逗號(hào)表達(dá)式的值。要注意的還有，并不是在程序的任何位置出現(xiàn) 的逗號(hào)，都能認(rèn)為是逗號(hào)運(yùn)算符。如函數(shù)中的參數(shù)，同類型變量的定義中的逗號(hào)只是用來(lái) 間隔之用而不是逗號(hào)運(yùn)算符。
條件運(yùn)算符
上面我們說(shuō)過(guò)單片機(jī)C語(yǔ)言中有一個(gè)三目運(yùn)算符，它就是“?:”條件運(yùn)算符，它要求有三個(gè)運(yùn)算對(duì)象。它能把三個(gè)表達(dá)式連接構(gòu)成一個(gè)條件表達(dá)式。條件表達(dá)式的一般形式如下:
邏輯表達(dá)式? 表達(dá)式 1 : 表達(dá)式 2 條件運(yùn)算符的作用簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是根據(jù)邏輯表達(dá)式的值選擇使用表達(dá)式的值。當(dāng)邏輯表達(dá)
式的值為真時(shí)（非 0 值）時(shí)，整個(gè)表達(dá)式的值為表達(dá)式 1 的值；當(dāng)邏輯表達(dá)式的值為假（值
為 0）時(shí)，整個(gè)表達(dá)式的值為表達(dá)式 2 的值。要注意的是條件表達(dá)式中邏輯表達(dá)式的類型可 以與表達(dá)式 1 和表達(dá)式 2 的類型不一樣。下面是一個(gè)邏輯表達(dá)式的例子。
如有 a=1,b=2 這個(gè)時(shí)候我們要求是取 ab 兩數(shù)中的較小的值放入 min 變量中，也許你會(huì)這樣 寫：
if (a<b)
min = a;
else
min = b; //這一段的意思是當(dāng) a<b 時(shí) min 的值為 a 的值，不然為 b 的值。
用條件運(yùn)算符去構(gòu)成條件表達(dá)式就變得簡(jiǎn)單明了了：
min = (a<b)？a : b 很明顯它的結(jié)果和含意都和上面的一段程序是一樣的，但是代碼卻比上一段程序少很多，編譯的效率也相對(duì)要高，但有著和復(fù)合賦值表達(dá)式一樣的缺點(diǎn)就是可讀性相對(duì)效差。在實(shí)際應(yīng) 用時(shí)根據(jù)自己要習(xí)慣使用，就我自己來(lái)說(shuō)我喜歡使用較為好讀的方式和加上適當(dāng)?shù)淖⒔?，這 樣能有助于程序的調(diào)試和編寫，也便于日后的修改讀寫。
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