C++運算符入門：算術、比較與邏輯運算符詳解

在C++編程中，運算符是處理數據和邏輯判斷的基礎工具。它們就像數學公式中的符號，幫助我們對變量、常量進行計算和比較。本節將從最基礎的算術、比較和邏輯運算符入手，用簡單易懂的方式爲初學者詳解這些核心語法。

一、什麼是運算符？¶

運算符是告訴編譯器對數據進行特定操作的符號。例如，+ 是加法運算符，== 是等於比較運算符。C++提供了多種運算符，我們先從最常用的三類開始學習：算術運算符（處理數值計算）、比較運算符（判斷大小關係）和邏輯運算符（組合條件判斷）。

二、算術運算符¶

算術運算符用於對數值進行加減乘除等基本運算，主要包括以下幾種：

1. 基本算術運算符¶

注意：
- 除法/：若操作數都是整數（如5/2），結果會截斷小數部分（只保留整數）；若有浮點數（如5.0/2），則保留小數（結果爲2.5）。
- 取模%：僅用於整數，結果是“商的整數部分”後的餘數（餘數符號與被除數一致）。例如：-5 % 3 = -2，5 % -3 = 2。

2. 自增/自減運算符（++、–）¶

自增（++）和自減（--）是特殊的算術運算符，用於將變量的值加1或減1。它們有“前置”和“後置”兩種用法，區別在於先操作還是後操作：

• 前置++：先加1，再使用變量值。
  語法：++變量名
  示例：int a = 1; ++a; → a變爲2，此時使用a的值爲2。

• 後置++：先使用變量當前值，再加1。
  語法：變量名++
  示例：int a = 1; int b = a++; → b先取a的當前值1，然後a變爲2。

示例對比：

int x = 3;
int y = ++x; // 前置++：x先+1變爲4，y取x的值4
cout << "x=" << x << ", y=" << y << endl; // 輸出：x=4, y=4

int m = 3;
int n = m++; // 後置++：n先取m的當前值3，m再+1變爲4
cout << "m=" << m << ", n=" << n << endl; // 輸出：m=4, n=3

三、比較運算符¶

比較運算符用於判斷兩個值的關係，結果是布爾值（true或false），常用於條件判斷（如if語句）。主要包括：

注意：
- 比較運算符返回的是布爾值（true或false），在C++中可以用cout輸出（實際輸出爲1或0，但bool類型會被解釋爲true/false）。
- 不要混淆賦值運算符=和等於比較==：=是賦值（如a = 5），==纔是判斷是否相等（如a == 5）。

示例：

int a = 5, b = 5;
bool equal = (a == b); // true（5等於5）
bool notEqual = (a != b); // false（5不等於5？不，這裏a和b都是5，所以是false）
bool greater = (a > b); // false（5不大於5）
cout << "equal=" << equal << ", notEqual=" << notEqual << endl; // 輸出：equal=1, notEqual=0

四、邏輯運算符¶

邏輯運算符用於組合多個條件，進行“與”“或”“非”的邏輯判斷，結果仍是true或false。

1. 邏輯與（&&）¶

• 作用：兩個條件都爲true時，結果才爲true；否則爲false。
• 短路特性：若左側條件爲false，右側條件不再執行（節省計算資源）。

示例：

bool result = (3 > 1) && (5 > 2); // true && true → true
bool result2 = (3 < 1) && (5 > 2); // false && true → false

2. 邏輯或（||）¶

• 作用：至少一個條件爲true時，結果爲true；兩個都爲false時才爲false。
• 短路特性：若左側條件爲true，右側條件不再執行。

示例：

bool result = (3 > 1) || (5 < 2); // true || false → true
bool result2 = (3 < 1) || (5 < 2); // false || false → false

3. 邏輯非（!）¶

• 作用：取反操作，true變false，false變true。

示例：

bool result = !(3 > 1); // !true → false
bool result2 = !(5 == 5); // !false → true

邏輯運算符組合示例¶

int age = 18;
bool isAdult = (age >= 18) && (age <= 60); // true（18歲且不超過60歲）
bool isStudentOrAdult = (age < 18) || (age >= 60); // false（18歲既不是學生也不是老人）
bool isNotAdult = !(age >= 18); // false（18歲是成年人）
cout << "isAdult=" << isAdult << ", isStudentOrAdult=" << isStudentOrAdult << endl;

五、總結¶

運算符是C++編程的基礎工具，掌握算術、比較和邏輯運算符是後續學習的關鍵：
- 算術運算符用於數值計算，重點注意/（整數除法截斷小數）和%（取模僅對整數），以及++/--的前置後置區別。
- 比較運算符返回布爾值，用於判斷大小關係，需注意==（等於比較）和=（賦值）的區別。
- 邏輯運算符用於組合條件，&&（與）和||（或）有短路特性，!（非）用於取反。

通過以上示例和解釋，初學者可以逐步理解運算符的使用場景。多寫代碼練習（如修改示例中的數值觀察結果），能更快掌握這些基礎語法。