【C#基础】C# 运算符总结
| 序号 | 系列文章 |
|---|---|
| 2 | 【C#基础】C# 基础语法解析 |
| 3 | 【C#基础】C# 数据类型总结 |
| 4 | 【C#基础】C# 变量和常量的使用 |
文章目录
- 前言
- 运算符
- 1，算术运算符
- 2，布尔逻辑运算符
- 3，位运算符
- 4，关系运算符
- 5，赋值运算符
- 6，其他运算符
- 7，运算符的优先级
- 8，运算符重载
- 结语
前言
😄大家好，我是writer桑，前面一章已经学习了 C# 中变量和常量的使用，那本章就开始学习 C# 程序中的运算符概念，希望看完大家能够有所收获，感谢支持！
运算符
运算符是一种告诉编译器执行特定行为的数学或逻辑操作的符号。C# 内置了许多类型的运算符，用于对这些类型的值执行一些基本的操作。这些运算符包括：算术运算符、比较运算符、布尔逻辑运算符、位运算符和相等运算符。
1，算术运算符
以下表格展示了一元运算符，其中假设变量 a 等于10：
| 一元运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| ++ | 增量运算符 | ++a 输出 11 |
| -- | 减量运算符 | --a 输出 9 |
| + | 一元加运算符 | +a 输出 10 |
| - | 一元减运算符 | -a 输出 -10 |
1.1，增量和减量运算符：
增量运算符 ++ 按 1 递增起操作数。操作数必须是变量、属性访问或索引器访问。其中增量运算符以两种形式进行支持： 前缀增量运算符 ++x 表示先递增再赋值和后缀增量运算符 x++ 表示先赋值再递增； 而减量运算符和增量运算符很类似，只不过是 + 号换成 - 号，把增量换成减量，主要的作用都是一样的。 这里借增量运算符来讨论。
示例如下：
int a = 10;
int b = 10;// 后缀增量运算符
Console.WriteLine(a++); // 输出 10
Console.WriteLine(a); // 输出 11
// 前缀增量运算符
Console.WriteLine(++b); // 输出 11int c = 10;
int d = 10;// 后缀减量运算符
Console.WriteLine(c--); // 输出 10
Console.WriteLine(c); // 输出 9
// 前缀减量运算符
Console.WriteLine(--d); // 输出 9
1.2，一元加和减运算符：
一元 + 运算符表示对其操作数取正，也就是返回其操作数的值，一元 - 运算符对其操作数取负，也就是返回其操作数的负值。
示例如下：
Console.WriteLine(+4); // 输出 4
Console.WriteLine(-4); // 输出 -4
Console.WriteLine(-(-4)); // 输出 4
uint a = 5;
var b = -a;Console.WriteLine(b); // 输出 -5
Console.WriteLine(b.GetType()); // 输出 System.Int64
Console.WriteLine(-double.NaN); // 输出 NaN
以下表格展示了二元运算符，其中假设变量 a 等于10，变量 b 等于 20：
| 二元运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| * | 乘法运算符 | a * b 输出 200 |
| / | 除法运算符 | b / a 输出 2 |
| % | 余数运算符 | b % a 输出 0 |
| + | 加法运算符 | b + a 输出 30 |
| - | 减法运算符 | b - a 输出 10 |
1.3，乘法运算符：
乘法运算符 * 表示计算其操作数的乘积，在不安全的上下文中， 一元 * 运算符还可以表示指针间接运算符。
示例如下：
Console.WriteLine(5 * 2); // 输出 10
Console.WriteLine(0.5 * 2.5); // 输出 1.25
Console.WriteLine(0.1m * 23.4m); // 输出 2.34
// 不安全的上下文
unsafe
{char letter = 'A';char* pointerToLetter = &letter;Console.WriteLine(pointerToLetter);Console.WriteLine($"Value of the `letter` variable: {letter}");Console.WriteLine($"Address of the `letter` variable:{ (long)pointerToLetter:X}");
}
1.4，除法运算符：
除法运算符 / 表示计算其操作数之间相除的商，整数类型的操作数，/ 运算符的结果为整数类型，并且等于两个操作数之商项向零舍入后的结果；若想要商的结果为浮点数形式，则需要使用浮点类型的操作数。
示例如下：
Console.WriteLine(13 / 5); // 输出 2
Console.WriteLine(-13 / 5); // 输出 -2
Console.WriteLine(13 / -5); // 输出 -2
Console.WriteLine(-13 / -5); // 输出 2
// 浮点数形式
Console.WriteLine(13 / 5.0); // 输出 2.6int a = 13;
int b = 5;
Console.WriteLine((double)a / b); // 输出 2.6
1.5，余数运算符：
余数运算符 % 表示计算左侧操作数除以右侧操作数后的余数。 整数类型的操作数，a % b 的结果是 a - (a / b) * b 得出的值。 非零余数的符号与左侧操作数的符号相同。
示例如下：
Console.WriteLine(5 % 4); // 输出 1
Console.WriteLine(5 % -4); // 输出 1
Console.WriteLine(-5 % 4); // 输出 -1
Console.WriteLine(-5 % -4); // 输出 -1
1.6，加法运算符：
加法运算符 + 表示计算操作数之间的和，同时 + 运算符还可以用于字符串串联和委托组合。
示例如下：
Console.WriteLine(5 + 4); // 输出 9
Console.WriteLine(5 + 4.3); // 输出 9.3
Console.WriteLine(5.1m + 4.2m); // 输出 9.3
// 字符串串联
Console.WriteLine("Hello" + "World"); // Hello World
// 委托组合
Action a = () => Console.Write("a");
Action b = () => Console.Write("b");
Action ab = a + b;
ab(); // 输出：ab
1.7，减法运算符：
减法运算符 - 表示从其左侧操作数中减去其右侧操作数，同时 - 运算符还可以删除委托。
示例如下：
Console.WriteLine(47 - 3); // 输出 44
Console.WriteLine(5 - 4.3); // 输出 0.7
Console.WriteLine(7.5m - 2.3m); // 输出 5.2
// 删除委托
Action a = () => Console.Write("a");
Action b = () => Console.Write("b");
Action ab = a + b - b;
ab(); // 输出：a
2，布尔逻辑运算符
以下表格展示了布尔逻辑运算符，其中假设变量 a 为 true，变量 b 为 false：
| 布尔运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| ! | 逻辑非运算符 | !a 为 False |
| & | 逻辑与运算符 | a & b 为 False |
| | | 逻辑或运算符 | a | b 为 True |
| ^ | 逻辑异或运算符 | a ^ b 为 True |
| && | 条件逻辑与运算符 | a && b 为 False |
| || | 条件逻辑或运算符 | a || b 为 True |
2.1，逻辑非运算符：
一元前缀运算符 ! 表示计算操作数的逻辑非。也就是说，如果操作数的计算结果为false，它生成true，相对的如果操作数的计算结果为 true，它生成 false；同时一元后缀运算符 ！表示 null 包容运算符或 null 抑制运算符，可以在已启用的可为空的注释上下文中，来取消上述表达式的所有可为 null 警告。
示例如下：
bool passed = false;
Console.WriteLine(!passed); // 输出：True
Console.WriteLine(!true); // 输出：False
public static void Main()
{Person? p = Find("John");if (IsValid(p)){Console.WriteLine($"Found {p!.Name}");}
}public static bool IsValid(Person? person)=> person is not null && person.Name is not null;// 如果肯定某个表达式不能为 null，但编译器无法识别它，
// 可以使用 null 包容运算符。在此示例中，如果 IsValid 方法返回 true，
// 则其参数不是 null，可以放心取消对它的引用。
2.2，逻辑与运算符：
逻辑与运算符 & 表示计算操作数的逻辑与。 只有当 x 和 y 的计算结果都为 true，则 x & y 的输出结果才为 true。 否则，其它结果全为 false。 注意即使左侧操作数计算结果为 false，& 运算符也会计算这两个操作数；对于整型数值类型的操作数，& 运算符计算其操作数的位逻辑 AND；一元 & 运算符会返回其操作数的地址。
示例如下：
// 逻辑非运算
Console.WriteLine(true & true); // 输出：True
Console.WriteLine(false & true); // 输出: False
// 位逻辑 AND 运算
Console.WriteLine(1 & 0); // 输出：0
// 不安全的上下文
unsafe
{// 一元 & 运算符返回其操作数的地址int number = 27;int* pointerToNumber = &number;Console.WriteLine($"变量值: {number}");Console.WriteLine($"变量地址: {(long)pointerToNumber:X}");
}
2.3，逻辑或运算符：
逻辑或运算符 | 表示计算操作数的逻辑或。如果 x 或 y 的计算结果为 true，则 x | y 的结果为 true，否则，其它结果全为false。即使左侧操作数计算结果为 true，| 运算符也会计算这两个操作数；对于整型数值类型的操作数，| 运算符会计算其操作数的位逻辑 OR。
示例如下：
// 逻辑或运算
Console.WriteLine(true | false); // 输出：True
Console.WriteLine(false & false); // 输出: False
// 位逻辑 OR 运算
Console.WriteLine(1 & 0); // 输出 0
2.4，逻辑异或运算符：
逻辑异或运算符 ^ 表示计算操作数的逻辑异或（亦称为“逻辑 XOR”）。当 x 的布尔值和 y 的布尔值不相等时，那么 x ^ y 的结果为 true。 否则，其它结果全为 false。 也就是说，对于 bool 操作数，^ 运算符的计算结果与不等运算符 != 相同；同时对于整型数值类型的操作数，^ 运算符计算其操作数的位逻辑异或。
示例如下：
// 逻辑异或运算
Console.WriteLine(true ^ false);
Console.WriteLine(true ^ true);
Console.WriteLine(false ^ false);
// 位逻辑异或运算
Console.WriteLine(1 ^ 0); // 输出： 1
2.5，条件逻辑与运算符：
条件逻辑与运算符 &&（亦称为“短路”逻辑与运算符）表示计算操作数的逻辑与。 如果 x 和 y 的计算结果都为 true，则 x && y 的结果为 true， 否则，其它结果都为 false；和逻辑与运算符 & 不同的是如果 && 运算符左侧操作数 x 的计算结果为 false，那么就不执行右侧操作数 y 的计算结果。
示例如下：
using System;public class Program
{static bool SecondOperand(){Console.WriteLine("对第二个操作数求值。");return true;}static void Main(){bool a = false && SecondOperand(); // 左侧为false, 不会执行 SecondOperand 方法的操作 Console.WriteLine(a); // 输出：Falsebool b = true && SecondOperand(); // 输出：对第二个操作数求值。 Console.WriteLine(b); // True } }
2.6，条件逻辑或运算符：
条件逻辑或运算符 ||（亦称为“短路”逻辑或运算符）表示计算操作数的逻辑或。 如果 x 或 y 的计算结果为 true，则 x || y 的结果为 true。 否则，其它结果都为 false；和逻辑或运算符 | 不同的是如果 || 运算符左侧操作数 x 的计算结果为 true，则不执行右侧操作数 y 的计算结果。
示例如下：
using System;public class Program
{static bool SecondOperand(){Console.WriteLine("对第二个操作数求值。");return false;}static void Main(){bool a = true || SecondOperand(); // 左侧为true, 不会执行 SecondOperand 方法的操作 Console.WriteLine(a); // 输出：Truebool b = false || SecondOperand(); // 输出：对第二个操作数求值。 Console.WriteLine(b); // 输出：false}}
3，位运算符
以下表格展示了位运算符和移位运算符，其中假设变量 a 为 1，变量 b 为 2：
| 位运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| ~ | 按位求补运算符 | ~a 等于 -2 |
| << | 左移位运算符 | a << 2 等于 4 |
| >> | 右移位运算符 | a >> 2 等于 0 |
| >>> | 无符号右移运算符 | a >>> 2 等于 0 |
| & | 逻辑与运算符 | a & b 等于 0 |
| ^ | 逻辑异或运算符 | a ^ b 等于 3 |
| | | 逻辑或运算符 | a | b 等于 3 |
3.1，按位求补运算符：
~ 运算符表示通过反转每个位产生其操作数的按位求补； 同时也可以使用 ~ 符号来声明终结器（也就是折构函数）。
示例如下：
uint a = 0b_0000_1111_0000_1111_0000_1111_0000_1100;
uint b = ~a; Console.WriteLine(Convert.ToString(b, toBase: 2)); // 输出： 11110000111100001111000011110011
// 终结器的简单实例
class Car
{~Car() {// 清理语句....}
}
3.2，左移位运算符：
<< 运算符表示将其左侧操作数向左移动右侧操作数定义的位数。 有关右侧操作数如何定义移位计数的信息，同时左移运算放弃超出结果类型范围的高阶位，并将低阶空位位置设置为零，也就是高位舍弃，低位补零。
示例如下：
uint x = 0b_1100_1001_0000_0000_0000_0000_0001_0001;
Console.WriteLine($"之前: {Convert.ToString(x, toBase: 2)}");uint y = x << 4;
Console.WriteLine($"之后: {Convert.ToString(y, toBase: 2)}");// 输出:
// 之前: 11001001000000000000000000010001
// 之后: 10010000000000000000000100010000
3.3，右移位运算符：
>> 运算符表示将其左侧操作数向右移动右侧操作数定义的位数，右移位运算会放弃低阶位。而高顺序空位位置是根据左侧操作数类型设置的：当左侧操作数的类型是 int 或 long 时，如果左侧操作数为非负，高顺序空位位置设置为0， 如果为负， 则将该位置设置为1； 当左侧操作数的类型是 uint 或 ulong时，则高顺序空位位置始终设置为0。
示例如下：
// int类型
int a = int.MinValue;
Console.WriteLine($"之前： {Convert.ToString(a, toBase: 2)}");int b = a >> 3;
Console.WriteLine($"之后： {Convert.ToString(b, toBase: 2)}");
// 输出：
// 之前： 10000000000000000000000000000000
// 之后： 11110000000000000000000000000000
// uint 类型
uint c = 0b_1000_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000;
Console.WriteLine($"之前： {Convert.ToString(c, toBase: 2),32}");uint d = c >> 3;
Console.WriteLine($"之后： {Convert.ToString(d, toBase: 2).PadLeft(32,
'0'),32}");
// 输出：
// 之前： 10000000000000000000000000000000
// 之后： 00010000000000000000000000000000
3.4，无符号右移运算符：
无符号右移运算符 >>> 需要 C# 11 及更高的版本支持， 表示将其左侧操作数向右移动其右侧操作数定义的位数。>>> 运算符始终执行逻辑移位，也就是说无论左侧操作数的类型如何，高顺序空位位置始终设置为零。 如果左侧操作数是带符号类型，>> 运算符将执行算术移位（即最高有效位的值传播到高顺序空位位置）。
示例如下：
// 运算符 >> 和运算符 >>> 的区别：
int x = -8;
Console.WriteLine($"之前： {x,11}, 十六进制: {x,8:x}, 二进制:{Convert.ToString(x, toBase: 2),32}");int y = x >> 2;
Console.WriteLine($"之后 >>: {y,11}, 十六进制: {y,8:x}, 二进制:{Convert.ToString(y, toBase: 2),32}");int z = x >>> 2;
Console.WriteLine($"之后 >>>: {z,11}, 十六进制: {z,8:x}, 二进制:{Convert.ToString(z, toBase: 2).PadLeft(32, '0'),32}");// 输出：
// 之前： -8, 十六进制: fffffff8, 二进制: 11111111111111111111111111111000
// 之后 >>: -2, 十六进制: fffffffe, 二进制: 11111111111111111111111111111110
// 之后 >>>: 1073741822, 十六进制: 3ffffffe, 二进制: 00111111111111111111111111111110
3.5，逻辑与运算符：
& 运算符表示计算其整型操作数的位逻辑 AND； 对 bool 操作数， & 运算符对其操作数执行逻辑 AND 运算；一元 & 运算符是 address-of 运算符。
示例如下：
uint a = 0b_1111_1000;
uint b = 0b_1001_1101;
uint c = a & b;Console.WriteLine(Convert.ToString(c, toBase: 2)); // 输出： 10011000
3.6，逻辑异或运算符：
^ 运算符表示计算其整型操作数的位逻辑异或，也称为位逻辑 XOR； 对于 bool 操作数，^ 运算符对其操作数执行逻辑异或运算。
示例如下：
uint a = 0b_1111_1000;
uint b = 0b_0001_1100;
uint c = a ^ b;Console.WriteLine(Convert.ToString(c, toBase: 2)); // 输出：11100100
3.7，逻辑或运算符：
| 运算符表示计算其整型操作数的位逻辑 OR； 对于 bool 操作数， | 运算符对齐操作数执行逻辑 OR 运算。
示例如下：
uint a = 0b_1010_0000;
uint b = 0b_1001_0001;
uint c = a | b;Console.WriteLine(Convert.ToString(c, toBase: 2)); // 输出： 10110001
4，关系运算符
以下表格展示了相等运算符和比较运算符，其中假设变量 a 为 10，变量 b 为 20：
| 关系运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| == | 相等运算符 | （a == b） 等于 False |
| != | 不等运算符 | （a != b）等于 True |
| < | 小于运算符 | （a < b）等于 True |
| > | 大于运算符 | （a > b）等于 False |
| <= | 小于或等于运算符 | （a <= b）等于 True |
| >= | 大于或等于运算符 | （a >= b）等于 False |
4.1，相等运算符：
相等运算符 == 表示测试两个对象是否相等。当内容相等时，值类型相等。当两个变量引用同一内存时，引用类型相等。
示例如下：
// 值类型的比较
int a = 1 + 2 + 3;
int b = 6;
Console.WriteLine(a == b); // 输出： Truechar c1 = 'a';
char c2 = 'A';
Console.WriteLine(c1 == c2); // 输出： False
Console.WriteLine(c1 == char.ToLower(c2)); // 输出： True
// 引用类型的比较
public class ReferenceTypesEquality
{public class MyClass{private int id;public MyClass(int id) => this.id = id;}public static void Main(){var a = new MyClass(1);var b = new MyClass(1);var c = a;Console.WriteLine(a == b); // output: FalseConsole.WriteLine(a == c); // output: True}
}
4.2，不等运算符：
不等于运算符 != 表示当测试的两个对象不相等时，返回 true，否则返回 false。当内容不相等时，值类型不相等。当两个变量引用不同的内存时，引用类型不相等。
示例如下：
int a = 1 + 1 + 2 + 3;
int b = 6;
Console.WriteLine(a != b); // 输出：Truestring s1 = "Hello";
string s2 = "Hello";
Console.WriteLine(s1 != s2); // 输出：Falseobject o1 = 1;
object o2 = 1;
Console.WriteLine(o1 != o2); // 输出：True
// 引用类型的比较
public class ReferenceTypesEquality
{public class MyClass{private int id;public MyClass(int id) => this.id = id;}public static void Main(){var a = new MyClass(1);var b = new MyClass(1);var c = a;Console.WriteLine(a != b); // 输出： TrueConsole.WriteLine(a != c); // 输出： False}
}4.3，小于运算符：
小于运算符 < 表示如果左侧操作数小于右侧操作数，< 运算符返回 true，否则返回 false。
示例如下：
Console.WriteLine(7.0 < 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(5.1 < 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(0.0 < 5.1); // 输出： True
Console.WriteLine(double.NaN < 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(double.NaN >= 5.1); // 输出： False
4.4，大于运算符：
大于运算符 > 表示如果左侧操作数大于右侧操作数，> 运算符返回 true，否则返回 false。
示例如下：
Console.WriteLine(7.0 > 5.1); // 输出： True
Console.WriteLine(5.1 > 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(0.0 > 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(double.NaN > 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(double.NaN <= 5.1); // 输出： False
4.5，小于或等于运算符：
小于或等于运算符 <= 表示如果左侧操作数小于或等于右侧操作数，<= 运算符返回 true，否则返回 false。
示例如下：
Console.WriteLine(7.0 <= 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(5.1 <= 5.1); // 输出： True
Console.WriteLine(0.0 <= 5.1); // 输出： True
Console.WriteLine(double.NaN > 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(double.NaN <= 5.1); // 输出： False
4.6，大于或等于运算符：
大于或等于运算符 >= 表示如果左侧操作数大于或等于右侧操作数，>= 运算符返回 true，否则返回 false。
示例如下：
Console.WriteLine(7.0 >= 5.1); // 输出： True
Console.WriteLine(5.1 >= 5.1); // 输出： True
Console.WriteLine(0.0 >= 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(double.NaN < 5.1); // 输出： False
Console.WriteLine(double.NaN >= 5.1); // 输出： False
5，赋值运算符
以下表格展示了赋值运算符，其中假设有变量 a 与 b：
| 赋值运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| = | 赋值运算符 | a = b 等同于 b 赋值给 a |
| += | 加且赋值运算符 | a += b 等同于 a = a + b |
| -= | 减且赋值运算符 | a -= b 等同于 a = a - b |
| *= | 乘且赋值运算符 | a *= b 等同于 a = a * b |
| /= | 除且赋值运算符 | a /= b 等同于 a = a / b |
| %= | 求模且赋值运算符 | a %= b 等同于 a = a % b |
| <<= | 左移且赋值运算符 | a <<= 2 等同于 a = a << 2 |
| >>= | 右移且赋值运算符 | a >>= 2 等同于 a = a >> 2 |
| &= | 按位与且赋值运算符 | a &= b 等同于 a = a & b |
| ^= | 按位异或且赋值运算符 | a ^= b 等同于 a = a ^ b |
| |= | 按位或且赋值运算符 | a |= b 等同于 a = a | b |
5.1，赋值运算符：
赋值运算符 = 表示将其右操作数的值赋给变量、属性或由其左操作数给出的索引器元素。 赋值表达式的结果是分配给左操作数的值。 右操作数类型必须与左操作数类型相同，或可隐式转换为左操作数的类型。
示例如下：
var numbers = new List<double>() { 1.0, 2.0, 3.0 };
Console.WriteLine(numbers.Capacity); numbers.Capacity = 100;
Console.WriteLine(numbers.Capacity);
// 输出：
// 4
// 100int newFirstElement;
double originalFirstElement = numbers[0];
newFirstElement = 5;
numbers[0] = newFirstElement;Console.WriteLine(originalFirstElement);
Console.WriteLine(numbers[0]);
// 输出：
// 1
// 5
5.2，复合赋值：
对于二元运算符 op，符合赋值表达式 x op= y 等效于 x = x op y。上表中除了简单赋值运算符 = 之外的所有赋值运算符都可以用符合赋值表达式来概括。其中算术、布尔逻辑以及逻辑位和移位运算符支持复合赋值。
示例如下：
class Program
{static void Main(string[] args){int a = 11;int b;b = a;Console.WriteLine("Line 1 - = b 的值 = {0}", b);b += a;Console.WriteLine("Line 2 - += b 的值 = {0}", b);b -= a;Console.WriteLine("Line 3 - -= b 的值 = {0}", b);b *= a;Console.WriteLine("Line 4 - *= b 的值 = {0}", b);b /= a;Console.WriteLine("Line 5 - /= b 的值 = {0}", b);b = 200;b %= a;Console.WriteLine("Line 6 - %= b 的值 = {0}", b);b <<= 2;Console.WriteLine("Line 7 - <<= b 的值 = {0}", b);b >>= 2;Console.WriteLine("Line 8 - >>= b 的值 = {0}", b);b &= 2;Console.WriteLine("Line 9 - &= b 的值 = {0}", b);b ^= 2;Console.WriteLine("Line 10 - ^= b 的值 = {0}", b);b |= 2;Console.WriteLine("Line 11 - |= b 的值 = {0}", b);Console.ReadLine();}
}
6，其他运算符
以下表格展示了 C# 支持的其它一些运算符，其中假设变量 int? a = 10、int[] arr = {1}：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| sizeof() | sizeof 运算符 | sizeof(int) 返回 4 |
| typeof() | typeof 运算符 | typeof(StreamReader) 返回 System.IO.StreamReader |
| is | is 运算符 | (a is int) 返回 True |
| as | as 运算符 | (a as double?) 返回 null |
| ? : | 三元条件运算符 | (true ? a : 0) 返回 10 |
| ??/??= | Null 合并操作符 | (a ?? 0) 返回 10 |
| ?. /?[] | Null 条件运算符 | arr?[0] 返回 1 |
6.1，sizeof 运算符：
sizeof 运算符表示返回给定类型的变量所占用的字节数。 sizeof 运算符的参数必须是一个非托管类型的名称，或是一个限定为非托管类型的类型参数。 sizeof 运算符需要不安全的上下文。 但在 C# 程序中常见的数据类型会被计算为相应的常数值，并不需要“不安全”的上下文。
示例如下：
Console.WriteLine(sizeof(byte)); // 输出：1
Console.WriteLine(sizeof(short)); // 输出：2
Console.WriteLine(sizeof(ushort)); // 输出：2
Console.WriteLine(sizeof(int)); // 输出：4
Console.WriteLine(sizeof(uint)); // 输出：4
Console.WriteLine(sizeof(long)); // 输出：8
Console.WriteLine(sizeof(ulong)); // 输出：8
Console.WriteLine(sizeof(float)); // 输出：4
Console.WriteLine(sizeof(double)); // 输出：8
Console.WriteLine(sizeof(decimal)); // 输出：16
6.2，typeof 运算符：
typeof 运算符表示用于获取某个类型的 System.Type 实例。 typeof 运算符的实参必须是类型或类型形参的名称。 同时 typeof 运算符的参数不能是需要元数据注释的类型。
示例如下：
Console.WriteLine(typeof(StreamReader)); // 输出： System.IO.StreamReader
//Console.WriteLine(typeof(dynamic)); // 报错：typeof 运算符不能用在xx类型上
6.3，is 运算符
is 运算符表示检查表达式结果的运行时类型是否与给定类型兼容。同时 is 运算符还会对照某个模式测试表达式结果。 E is T 其中 E 是返回一个值的表达式，T 是类型或类型参数的名称。 E 不得为匿名方法或 Lambda 表达式。
示例如下：
public class Base { }public class Derived : Base { }public static class IsOperatorExample
{public static void Main(){object b = new Base();Console.WriteLine(b is Base); // 输出： TrueConsole.WriteLine(b is Derived); // 输出： Falseobject d = new Derived();Console.WriteLine(d is Base); // 输出： TrueConsole.WriteLine(d is Derived); // 输出： True}
}
6.4，as 运算符：
as 运算符表示将表达式结果显式转换为给定的引用或可以为 null 值的类型。 如果无法进行转换，则 as 运算符返回 null。 与强制转换表达式不同，as 运算符永远不会引发异常。同时 as 运算符仅考虑引用、可以为 null、装箱和取消装箱转换。 不能使用 as 运算符执行用户定义的转换。
示例如下：
IEnumerable<int> numbers = new[] { 10, 20, 30 };
IList<int> indexable = numbers as IList<int>;if (indexable != null)
{Console.WriteLine(indexable[0] + indexable[indexable.Count - 1]); // 输出：40
}
6.5，三元条件运算符：
条件运算符 ( ?: ) 也称为三元条件运算符，表示用于计算布尔表达式，并根据布尔表达式的计算结果为 true 还是 false 来返回两个表达式中的一个结果，条件运算符的语法总结为：condition ? consequent : alternative；condition 表达式的计算结果必须为 true 或 false。若 condition 的计算结果为 true，将计算 consequent，其结果成为运算结果。 若 condition 的计算结果为 false，将计算 alternative，其结果成为运算结果。 只会计算 consequent 或 alternative。
示例如下：
string GetWeatherDisplay(double tempInCelsius) => tempInCelsius < 20.0 ? "Cold." : "Perfect!";
Console.WriteLine(GetWeatherDisplay(15)); // 输出： Cold.
Console.WriteLine(GetWeatherDisplay(27)); // 输出： Perfect!
6.6，Null 合并操作符：
Null 合并操作符表示如果左操作数的值不为 null，则 null 合并运算符 ?? 返回该值；否则，它会计算右操作数并返回其结果。 如果左操作数的计算结果为非 null，则 ?? 运算符不会计算其右操作数；仅当左操作数的计算结果为 null 时，Null 合并赋值运算符 ??= 才会将其右操作数的值赋值给其左操作数。 如果左操作数的计算结果为非 null，则 ??= 运算符不会计算其右操作数。
示例如下：
List<int> numbers = null;
int? a = null;
Console.WriteLine((numbers is null)); // 预期： true(numbers ??= new List<int>()).Add(5); // 如果numbers为空，则初始化它。然后，把数字加5Console.WriteLine(string.Join(" ", numbers)); // 输出： 5
Console.WriteLine((numbers is null)); // 预期： false
Console.WriteLine((a is null)); // 预期： true
Console.WriteLine((a ?? 3)); // 预期： 3 因为a仍然是空的// 如果a为空，则将0赋给a并将a添加到列表中
numbers.Add(a ??= 0);
Console.WriteLine((a is null)); // 预期： false
Console.WriteLine(string.Join(" ", numbers)); // 输出： 5 0
Console.WriteLine(a); // 输出： 0
6.7，Null 条件运算符：
Null 条件运算符 ?. 和 ?[] 表示仅当操作数的计算结果为非 NULL 时，NULL 条件运算符才对其操作数应用成员访问 ?. 或元素访问 ?[] 操作；否则，它会返回 null。 即：
- 如果 a 的计算结果为 null，则 a?.x 或 a?[x] 的结果为 null。
- 如果 a 的计算结果为非 null，则 a?.x 或 a?[x] 的结果将分别与 a.x 或 a[x] 的结果相同。
同时 Null 条件运算符采用最小化求职策略。 也就是说如果条件成员或元素访问运算链中的一个运算返回 null，则链的其余部分不会执行。
示例如下：
using System; public class Program
{static double SumNumbers(List<double[]> setsOfNumbers, int indexOfSetToSum){return setsOfNumbers?[indexOfSetToSum]?.Sum() ?? double.NaN;}static void Main(string[] args){var sum1 = SumNumbers(null, 0);Console.WriteLine(sum1); // 输出： NaNvar numberSets = new List<double[]>{new[] { 1.0, 2.0, 3.0 },null};var sum2 = SumNumbers(numberSets, 0);Console.WriteLine(sum2); // 输出： 6var sum3 = SumNumbers(numberSets, 1);Console.WriteLine(sum3); // 输出： NaN }}
7，运算符的优先级
以下表展示了 C# 中运算符的优先级：
| 类别或名称 | 运算符 |
|---|---|
| 主要 | x.y、f(x)、a[i]、x?.y、x?[y]、x++、x–、x!、new、typeof、checked、unchecked、default、nameof、delegate、sizeof、stackalloc、x->y |
| 一元 | +x、-x、x、~x、++x、–x、^x、(T)x、await、&&x、*x、true 和 false |
| 范围 | x…y |
| switch 和 with 表达式 | switch、with |
| 乘法 | x * y、x / y、x % y |
| 加法 | x + y、x – y |
| Shift | x << y、x >> y |
| 关系和类型测试 | x < y、x > y、x <= y、x >= y、is、as |
| 相等 | x == y、x != y |
| 布尔逻辑 AND 或按位逻辑 AND | x & y |
| 布尔逻辑 XOR 或按位逻辑 XOR | x ^ y |
| 布尔逻辑 OR 或按位逻辑 OR | x | y |
| 条件 “与” | x && y |
| 条件"或" | x || y |
| Null 合并运算符 | x ?? y |
| 条件运算符 | c ? t : f |
| 赋值和 lambda 声明 | x = y、x += y、x -= y、x *= y、x /= y、x %= y、x &= y、x |= y、x ^= y、x <<= y、x >>= y、x??= y、=> |
7.1，运算符优先级：
运算符优先级表示在包含多个运算符的表达式中，先按优先级较高的运算符计算，再按优先级较低的运算符计算。以下表按最高优先级到最低优先级的顺序列出 C# 运算符， 其中每行中运算符的优先级相同。
示例如下：
var a = 2 + 2 * 2;
Console.WriteLine(a); // 输出：6 var b = (2 + 2) * 2;
Console.WriteLine(b); // 输出：8
- 在包含多个运算符的表达式中，先按优先级较高的运算符计算，再按优先级较低的运算符计算。
- 在此示例中，首先执行乘法，因为其优先级高于加法，使用括号更改运算符优先级所施加的计算顺序。
8，运算符重载
以下表展示了 C# 中可以重载的运算符：
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| +x, -x, !x, ~x, ++, --, true, false | true和 false 运算符必须一起重载。 |
| x + y, x - y, x * y, x / y, x % y, x & y, x | y, x ^ y, x << y, x >> y, x >>> y | - |
| x == y, x != y, x < y, x > y, x <= y, x >= y | 必须按如下方式成对重载： == 和 !=、 < 、 > <= 和 >=。 |
以下表展示了 C# 中不可重载的运算符：
| 运算符 | 替代方法 |
|---|---|
| x && y, x || y | 重载 true 和 false 运算符以及 & 或 | 运算符。 |
| a[i], a?[i] | 定义索引器。 |
| (T)x | 定义可由强制转换表达式执行的自定义类型转换。 |
| +=, -=, *=, /=, %=, &=,|=, ^=, <<=, >>=, >>>= | 重载相应的二元运算符。 例如，重载二元 + 运算符时， += 将隐式重载。 |
| ^x, x = y, x.y, x?.y, c ? t : f, x ?? y, ??= y,x…y, x->y, =>, f(x), as, await, checked,unchecked, default, delegate, is, nameof,new,sizeof, stackalloc, switch, typeof, with | 无。 |
8.1，运算符重载的实现：
运算符重载表示用户定义的类型可重载预定义的 C# 运算符。 也就是表示当一个或两个操作数都是某类型时，此类型可提供操作的自定义实现。运算符重载使用 operator 关键字来声明运算符， 运算符声明必须符合以下规则：
- 同时包含 public 和 static 修饰符。
- 一元运算符有一个输入参数。 二元运算符有两个输入参数。 在每种情况下，都至少有一个参数必须具有类型 T 或 T?，其中 T 是包含运算符声明的类型。
同时在 C# 程序并不是所有运算符都可以被重载，上面的两个表就分别介绍了 C# 程序中支持的可重载运算符和不可重载运算符。
示例如下：
// 定义了一个表示有理数的简单结构，该结构会重载一些算术运算符。
public readonly struct Fraction
{private readonly int num;private readonly int den;// 构造函数 public Fraction(int numerator, int denominator){if (denominator == 0){throw new ArgumentException("Denominator cannot be zero.", nameof(denominator)); }num = numerator;den = denominator;}// 运算符重载部分 public static Fraction operator + (Fraction a) => a;public static Fraction operator - (Fraction a) => new Fraction(-a.num,a.den);public static Fraction operator + (Fraction a, Fraction b)=> new Fraction(a.num * b.den + b.num * a.den, a.den * b.den);public static Fraction operator -(Fraction a, Fraction b)=> a + (-b);public static Fraction operator *(Fraction a, Fraction b)=> new Fraction(a.num * b.num, a.den * b.den);public static Fraction operator /(Fraction a, Fraction b){if (b.num == 0){throw new DivideByZeroException();}return new Fraction(a.num * b.den, a.den * b.num);}public override string ToString() => $"{num} / {den}";
}public static class OperatorOverloading
{public static void Main(){var a = new Fraction(5, 4);var b = new Fraction(1, 2);Console.WriteLine(-a); // 输出： -5 / 4Console.WriteLine(a + b); // 输出： 14 / 8Console.WriteLine(a - b); // 输出： 6 / 8Console.WriteLine(a * b); // 输出： 5 / 8Console.WriteLine(a / b); // 输出： 10 / 4}
}
结语
✔️ 以上就是 C# 运算符的总结，希望能够对大家有所帮助。望大家多多支持，你们的支持就是笔者创作最大的动力！