第八课 运算符和表达式(位运算符)

学过汇编的朋友都知道汇编对位的处理能力是很强的，但是单片机C语言也能对运算对象进行按位操作，从而使单片机C语言也能具有一定的对硬件直接进行操作的能力。位运算符的作用是按位对变量进行运算，但是并不改变参与运算的变量的值。如果要求按位改变变量的值，则要利用相应的赋值运算。还有就是位运算符是不能用来对浮点型数据进行操作的。单片机c语言中共有6种位运算符。位运算一般的表达形式如下：

变量 1  位运算符  变量 2 位运算符也有优先级，从高到低依次是:“~”(按位取反)→“<<”(左移)  →“>>”(右

移)  →“&”(按位与)→“^”(按位异或)→“|”(按位或)

表 8－1 是位逻辑运算符的真值表，X 表示变量 1，Y 表示变量 2

X

 

Y

 

~X

 

~Y

 

X&Y

 

X|Y

 

X^Y

 

0

 

0

 

1

 

1

 

0

 

0

 

0

 

0

 

1

 

1

 

0

 

0

 

1

 

1

 

1

 

0

 

0

 

1

 

0

 

1

 

1

 

1

 

1

 

0

 

0

 

1

 

1

 

0

 

表 8－1    按位取反，与，或和异或的逻辑真值表

利用以前建立起来的实验板，我们来做个实验验证一下位运算是否真是不改变参与变量 的值，同时学习位运算的表达形式。程序很简单，用 P1 口做运算变量，P1.0-P1.7 对应 P1 变量的最低位到最高位，通过连接在 P1 口上的 LED 我们便能直观看到每个位运算后变量 是否有改变或如何改变。程序如下：

#include  

void  main(void)

{

unsigned  int  a;

unsigned  int  b;

unsigned  char  temp;  //临时变量

P1  =  0xAA;  //点亮 D1,D3,D5,D7  P1 口的二进制为 10101010,为 0 时点亮 LED

for  (a=0;a<1000;a++)

for  (b=0;b<1000;b++);  //延时

temp = P1 & 0x7; //单纯的写 P1|0x7 是没有意义的，因为没有变量被影响，不会被编译

//执行 P1｜0x7 后结果存入temp，这个时候改变的是 temp，但 P1 不会被影响。

//这个时候 LED 没有变化，仍然是 D1,D3,D5,D7 亮

for  (a=0;a<1000;a++)

for  (b=0;b<1000;b++);  //延时 P1  =  0xFF;  //熄灭 LED

for  (a=0;a<1000;a++)

for  (b=0;b<1000;b++);  //延时

P1  =  0xAA;  //点亮 D1,D3,D5,D7  P1 口的二进制为 10101010,为 0 时点亮 LED

for  (a=0;a<1000;a++)

for  (b=0;b<1000;b++);  //延时

P1  =  P1  &  0x7;  //这个时候 LED 会变得只有 D2 灭

//因为之前 P1=0xAA=10101010

//与 0x7 位与     0x7=00000111

//结果存入 P1     P1=00000010  //位为 O 时点亮 LED，电路看第三课

for  (a=0;a<1000;a++)

for  (b=0;b<1000;b++);  //延时 P1  =  0xFF;  //熄灭 LED

while(1);

//大家能根据上面的程序去做位或，左移，取反等等。

}

复合赋值运算符

复合赋值运算符就是在赋值运算符“=”的前面加上其他运算符。以下是 C 语言中的复 合赋值运算符：

+=

 

加法赋值

 

>>=

 

右移位赋值

 

-=

 

减法赋值

 

&=

 

逻辑与赋值

 

*=

 

乘法赋值

 

|=

 

逻辑或赋值

 

/=

 

除法赋值

 

^=

 

逻辑异或赋值

 

%=    取模赋值       -=    逻辑非赋值

<<=  左移位赋值 复合运算的一般形式为：

变量    复合赋值运算符    表达式 其含义就是变量与表达式先进行运算符所要求的运算，再把运算结果赋值给参与运算的

变量。其实这是 C 语言中一种简化程序的一种方法，凡是二目运算都能用复合赋值运算符 去简化表达。例如：

a+=56 等价于 a=a+56

y/=x+9  等价于  y=y/(x+9) 很明显采用复合赋值运算符会降低程序的可读性，但这样却能使程序代码简单化，并

能提高编译的效率。对于开始学习 C 语言的朋友在编程时最好还是根据自己的理解力和习惯去使 用程序表达的方式，不要一味追求程序代码的短小。

逗号运算符

如果你有编程的经验，那么对逗号的作用也不会陌生了。如在 VB 中“Dim a,b,c”的逗 号就是把多个变量定义为同一类型的变量，在 C 也一样，如“int a,b,c”,这些例子说明逗 号用于分隔表达式用。但在 C 语言中逗号还是一种特殊的运算符，也就是逗号运算符，能 用它将两个或多个表达式连接起来，形成逗号表达式。逗号表达式的一般形式为：

表达式 1，表达式 2，表达式 3……表达式 n

这样用逗号运算符组成的表达式在程序运行时，是从左到右计算出各个表达式的值，而 整个用逗号运算符组成的表达式的值等于最右边表达式的值，就是“表达式 n”的值。在实 际的应用中，大部分情况下，使用逗号表达式的目的只是为了分别得到名个表达式的值，而 并不一定要得到和使用整个逗号表达式的值。要注意的还有，并不是在程序的任何位置出现 的逗号，都能认为是逗号运算符。如函数中的参数，同类型变量的定义中的逗号只是用来 间隔之用而不是逗号运算符。

条件运算符

上面我们说过单片机C语言中有一个三目运算符，它就是“?:”条件运算符，它要求有三个运算对象。它能把三个表达式连接构成一个条件表达式。条件表达式的一般形式如下:

逻辑表达式?  表达式 1  :  表达式 2 条件运算符的作用简单来说就是根据逻辑表达式的值选择使用表达式的值。当逻辑表达

式的值为真时（非 0 值）时，整个表达式的值为表达式 1 的值；当逻辑表达式的值为假（值

为 0）时，整个表达式的值为表达式 2 的值。要注意的是条件表达式中逻辑表达式的类型可 以与表达式 1 和表达式 2 的类型不一样。下面是一个逻辑表达式的例子。

如有 a=1,b=2 这个时候我们要求是取 ab 两数中的较小的值放入 min 变量中，也许你会这样 写：

if  (a

min  =  a;

else

min  =  b;  //这一段的意思是当 a

用条件运算符去构成条件表达式就变得简单明了了：

min  =  (a