運算式和運算子
 運算作業
 指定運算
 算術運算
 遞增遞減運算
 比較運算
 邏輯運算子
 if敘述
 位元運算
 資料型別轉換
 運算子的優先序
與結合性
Revised on July 25, 2021

Make
each
day
count
 運算是指將輸入資料經過特定處理並產生輸出結果
 計算學期成績
 輸入平時成績、期中測驗成績、期末測驗成績，輸出學期成績
 計算綜合所得稅
 輸入各類所得，輸出應繳稅額
 將資料排序
 輸入亂序資料，輸出中小到大排序資料
 …
運算
2
處理
輸入資料 輸出執行結果

Make
each
day
count
 運算式 (expressions) 是由⼀序列運算子 (operators) 和運算元
(operands) 組成，可以在程式中執行所需的運算工作 (即處理資料)
 運算子代表要進行的運算作業，如加法運算
 運算元為運算對象，如加數與被加數
運算式的組成
3
150
運算元
100
運算元
250
運算結果
運算子
運算
運算式

Make
each
day
count
 C 語言的運算子依運算元個數可以分成三種
 單元運算子 (unary operator)：只需⼀個運算元，例如：負號、遞增、遞增
 -15
 10++
 二元運算子 (binary operator)：需要有位在左右的兩個運算元，C 語言的
運算子大部分都是二元運算子
 5 + 10
 10 * 2
 三元運算子 (ternary operator)：需要3個運算元，C 語言只有⼀種三元運算
子「? :」用來建立條件運算式，詳見單元5說明
 max = (a > b)? a : b;
C語言的運算子
4

Make
each
day
count
 指定運算式 (assignment expressions) 就是指定敘述，將右邊運算元
或運算式運算結果，存入位在左邊的變數
int x = 10, y = 20, temp;
printf("x=%d, y=%dn", x, y);
temp = x;
x = y;
y = temp;
printf("x=%d, y=%dn", x, y);
指定運算子
5

Make
each
day
count
 算術運算子 (arithmetic operators) 可以建立數學的算術運算式
(arithmetic expressions)
算術運算子 1/2
6
運算子 說明 運算式範例
- 負號 -7
+ 正號 +7
* 乘法 7*3
/ 除法 7/3
% 餘數 7%3
+ 加法 7+3
- 減法 7-3

Make
each
day
count
int num1 = 7, num2 = 3;
printf("%d+%d=%dn", num1, num2, num1 + num2);
printf("%d-%d=%dn", num1, num2, num1 - num2);
printf("%d*%d=%dn", num1, num2, num1 * num2);
printf("%d/%d=%dn", num1, num2, num1 / num2);
printf("%d%%%d=%dn", num1, num2, num1 % num2);
算術運算子 2/2
7

Make
each
day
count
 圓球體表面積公式為 4𝜋𝑟 ，圓球體體積公式為 𝜋𝑟 ，圓周率𝜋以
3.14159計算，設計程式完成以下功能
 輸入圓球半徑 (浮點數)，計算並顯示圓球體表面積及體積 (顯示到小數點
第2位)
Lab1 計算球體表面積及體積 1/2
8

Make
each
day
count
#include <stdio.h>
void homework1(){
const float PI = 3.14159;
float radius, surface, volume;
printf("輸入半徑值(公分)：");
scanf("%f", &radius);
surface = 4 * PI * radius * radius;
volume = 4 / 3.0 * PI * radius * radius * radius; // 注意：不能使用4/3
printf("圓球表面積為%0.2f平方公分n", surface);
printf("圓球體積為%0.2f立方公分n", volume);
}
Lab1 計算球體表面積及體積 2/2
9

Make
each
day
count
 計算體脂肪 BMI 的公式是「體重÷ (身高×身高)」，身高單位公尺，
體重單位公斤，設計程式完成以下功能
 輸入身高 (公分) 及體重 (公斤)，計算並顯示 BMI 值 (顯示到小數點第1位)
Lab2 BMI計算程式 1/2
10

Make
each
day
count
#include <stdio.h>
void bmi(){
float weight, height;
float bmi;
printf("輸入身高(公分)：");
scanf("%f", &height);
printf("輸入體重(公斤)：");
scanf("%f", &weight);
height = height / 100.0;
bmi = weight / (height * height);
printf("體脂肪BMI值為%0.1fn", bmi);
}
Lab2 BMI計算程式 2/2
11

Make
each
day
count
 遞增運算子 (++) 和遞減運算子 (--) 是位在變數運算元之前 (稱為前置運
算)或之後 (稱為後置運算) 來建立運算式，可以執行變數值加1或減1的
運算
遞增和遞減運算子 1/2
12
運算子 說明 運算式範例 說明
++ 遞增運算
x++; 後置 (postfix) 遞增運算
++x; 前置 (prefix) 遞增運算
-- 遞減運算
x--; 後置遞減運算
--x; 前置遞減運算

Make
each
day
count
 對變數自身而言，前置遞增或後置遞增結果相同，前置遞減或後置遞
減結果也相同，但若混合其他運算子時，就要注意變數取值順序
int x = 10;
int y;
y = x++; //先將x值傳給y後，x值再遞增。y值為10，x值為11
y = ++x; //x先遞增後，再將x值傳給y。y值為12，x值為12
y = x--; //先將x值傳給y後，x值再遞減。y值為12，x值為11
y = --x; //x先遞減後，再將x值傳給y。y值為10，x值為10
遞增和遞減運算子 2/2
13

Make
each
day
count
 比較運算子 (Comparison Operators) 用來判斷二運算元之大小關係，
當回傳值為1，表示比較結果成立 (true)；回傳值為0時，表示比較結
果不成立 (false)。通常搭配條件敘述使用
比較運算子 1/2
14
運算子 說明 運算式範例
!= 不等於 x != 10
< 小於 x < 10
<= 小於或等於 x <= 10
== 等於 x == 10
> 大於 x > 10
>= 大於或等於 x >= 10

Make
each
day
count
int num1 = 7, num2 = 9;
printf("%d != %d比較運算之結果為%dn", num1, num2, num1 != num2);
printf("%d < %d比較運算之結果為%dn", num1, num2, num1 < num2);
printf("%d <= %d比較運算之結果為%dn", num1, num2, num1 <= num2);
printf("%d == %d比較運算之結果為%dn", num1, num2, num1 == num2);
printf("%d > %d比較運算之結果為%dn", num1, num2, num1 > num2);
printf("%d >= %d比較運算之結果為%dn", num1, num2, num1 >= num2);
比較運算子 2/2
15

Make
each
day
count
 邏輯運算子用來將個別的條件運算式組合成複雜的條件運算式。通常
搭配條件敘述使用
邏輯運算子
16
運算子 說明 運算式範例
! 反條件 !(a > 60)
&& 左右條件要同時成立 a >= 70 && a < 80
|| 左右條件任⼀個成立 a < 70 || a >= 80

Make
each
day
count
 if 敘述會依據條件運算式的結果，決定是否執行程式敘述，語法如下：
if (條件運算式){
程式區塊;
}
 如果條件運算式的結果為 true，就執行程式敘述；否則就跳過程式敘述
 如果程式區塊只有單行敘述，則可以省略大括號
if敘述 1/2
17
條件運算式
程式區塊
true
false

Make
each
day
count
int score;
printf("輸入成績：");
scanf("%d", &score);
if (score >= 60)
printf("成績及格n");
if敘述 2/2
18

Make
each
day
count
 ⽇常生活的二選⼀條件敘述是⼀種二分法，可以將⼀個集合分成二種
互斥的群組
 超過60分屬於成績及格群組；反之為不及格群組
 身高超過120公分是購買全票的群組；反之是購買半票的群組
if/else二選一條件敘述 1/3
19

Make
each
day
count
 if條件敘述可以加上else敘述，變成二選⼀條件敘述，語法如下：
if (條件運算式){
程式區塊1; //條件成立執行的程式碼
}
else {
程式區塊2; //條件不成立執行的程式碼
}
 如果條件運算式成立true，就執行程式敘述1；不成立false，就執行程式敘
述2
 如果程式區塊只有單行敘述，則可以省略大括號
if/else二選一條件敘述 2/3
20
條件運算式
程式區塊2 程式區塊1
true
false

Make
each
day
count
int score;
printf("輸入成績：");
scanf("%d", &score);
if (score >= 60)
printf("成績及格n");
else
printf("成績不及格n");
if/else二選一條件敘述 3/3
21

Make
each
day
count
 if/else敘述可繼續串加if/else敘述，變成多選⼀條件敘述，語法如下：
if (條件1){
程式區塊1; //條件1成立時，執行的程式碼
}
else if (條件2){
程式區塊2; //條件1不成立且條件2成立時，執行的程式碼
}
else {
程式區塊3; //條件1與條件2皆不成立時，執行的程式碼
}
if/else if多選一條件敘述 1/2
22
條件1
程式區塊3
程式區塊1
true
false
條件1
true
程式區塊2
false

Make
each
day
count
void test_elseif(){
int score;
char grade;
printf("輸入成績：");
scanf("%d", &score);
if(score >= 90)
grade = 'A';
else if(score >= 80)
grade = 'B';
else if(score >= 70)
grade = 'C';
else if(score >= 60)
grade = 'D';
else
grade = 'F';
printf("成績等第%cn", grade);
grade = (score >= 90)? 'A' : (score >= 80? 'B' : (score >= 70? 'C' :
(score >= 60? 'D' : 'F')));
printf("成績等第%cn", grade);
}
if/else if多選一條件敘述 2/2
23

Make
each
day
count
 設計程式完成以下功能：
輸入性別、身高 (cm) 及體重 (kg)，F 表女性 (female)，M 代表男性 (male)，
自動計算標準體重，並判斷體重狀況
 標準體重計算方式
 男性：(身高cm - 80)*70%
 女性： (身高cm - 70)*60%
 體重判定條件
 在標準體重正負 10% 之間為正常體重
 在標準體重正 10%~20% 之間為體重過重
 在標準體重負 10%~20% 之間為體重過輕
 超過標準體重正 20% 以上為肥胖
 低於標準體重負 20% 以上為體重不足
Lab3 體重評估 1/4
24

Make
each
day
count
Lab3 體重評估 2/4
25

Make
each
day
count
void weight(){
float height, weight;
float std_weight;
char gender;
printf("輸入性別(F代表女性，M代表男性)：");
scanf("%c", &gender);
printf("輸入身高(cm)：");
scanf("%f", &height);
printf("輸入體重(kg)：");
scanf("%f", &weight);
if (gender == 'F')
std_weight = (height - 70) * 0.6;
else
std_weight = (height - 80) * 0.7;
Lab3 體重評估 3/4
26

Make
each
day
count
printf("標準體重是%0.1f公斤，你的體重是%0.1f公斤，為", std_weight, weight);
if (weight >= std_weight * 0.9 && weight <= std_weight * 1.1)
printf("正常體重n");
if (weight > std_weight * 1.1 && weight <= std_weight * 1.2)
printf("體重過重n");
if (weight < std_weight * 0.9 && weight >= std_weight * 0.8)
printf("體重過輕n");
if (weight > std_weight * 1.2)
printf("肥胖n");
if (weight < std_weight * 0.8)
printf("體重不足n");
}
Lab3 體重評估 4/4
27

Make
each
day
count
 位元運算子 (bitwise operators) 是對資料進行逐位元 (bitwise) 運算
 位元左移運算，最高有效位元（most significant bit，MSB) 被移出(消失)，
最低有效位元（least significant bit，LSB) 補 0
 位元右移運算，最高有效位補符號位元，最低有效位元被移出(消失)
位元運算子 1/2
28
運算子 說明 運算式範例
& 位元AND X & 10
<< 位元左移 x << 1
>> 位元右移 x >> 1
^ 位元XOR x ^ 0xF
| 位元OR x | 0xF
~ 位元NOT ~x

Make
each
day
count
short num = 0b01110101;
printf("%#x & 0xff = %#xn", num, num & 255);
printf("%#x << 1 = %#xn", num, num << 1);
printf("%#x >> 1 = %#xn", num, num >> 1);
printf("%#x ^ 0xff = %#xn", num, num ^ 255);
printf("%#x | 0xff = %#xn", num, num | 255);
printf("~%#x = %#xn", num, ~num);
位元運算子 2/2
29

Make
each
day
count
 複合運算子 (Compound Operators) 同時執行『算術運算子或位元運
算子』及『指定運算子』兩件工作
複合指定運算子
30
運算子 範例 對等運算式 說明
+= x += y; x = x + y; 加法
-= x -= y; x = x - y; 減法
*= x *= y; x = x * y; 乘法
/= x /= y; x = x / y; 除法
%= x %= y; x = x % y; 餘數
&= x &= y; x = x & y; 位元AND
|= x |= y; x = x | y; 位元OR
^= x ^= y; x = x ^ y; 位元XOR
>>= x >>= y; x = x >> y; 右移
<<= x <<= y; x = x << y; 左移

Make
each
day
count
 sizeof是⼀種單元運算子，可以取得指定變數或資料型別所佔用記憶體
空間的位元組數
 整數常數值 = sizeof(資料型別名稱);
 整數常數值 = sizeof 變數名稱;
sizeof運算子 1/2
31

Make
each
day
count
int nums[10];
printf("sizeof char type = %dn", sizeof(char));
printf("sizeof short int type = %dn", sizeof(short int));
printf("sizeof int type = %dn", sizeof(int));
printf("sizeof float type = %dn", sizeof(float));
printf("sizeof double type = %dn", sizeof(double));
printf("sizeof long double type = %dn", sizeof(long double));
printf("sizeof integer array variable nums[10] = %dn", sizeof nums);
sizeof運算子 2/2
32

Make
each
day
count
 逗號運算子，是用來分隔敘述的，其運算優先權最低
int i = 1, j = 2;
++i, ++j;
逗號運算子
33

Make
each
day
count
 程式設計時，常會有不同型別的資料進行運算，如果不注意型別轉換
(type cast)，很容易造成程式的錯誤
 不同型別的變數進行指定運算時，編譯器會自動進行型別轉換
 提升 (少指定給多)
將較少位元的型別指定給較多位元的型別時，會將較少位元的資料提升
為較多位元的型別
int n = 2;
double m;
m = n; //m=2.0
資料型別的轉換 1/3
34

Make
each
day
count
 截斷 (多指定給少)
將較多位元的型別資料指定給較少位元的型別變數，會捨棄較多位元的部
份內容
int sum;
int x = 2;
float y = 0.6;
sum = x + y; //無條件捨棄，sum=2
sum = x + y + 0.5; //四捨五入，sum=3
 不同型別的變數進行指定以外的運算時，結果的型別會以較多位元者
為主
1/2結果為0 int/int → int
1/2.0結果為0.5 int/float → float
1.0/2結果為0.5 float/int → float
1.0/2.0結果為0.5 float/float → float
資料型別的轉換 2/3
35

Make
each
day
count
 當需要不同型別的資料進行運算時，最好使用「型別轉換運算子」
(cast operator)，在運算式強迫轉換資料型別
 (型別名稱) 運算式或變數
printf("3 / 2 = %dn", 3 / 2);
printf("3.0 / 2 = %0.2fn", 3.0 / 2);
printf("(float)3 / 2 = %0.2fn", (float)3 / 2);
printf("(float)(3 / 2) = %0.2fn", (float)(3 / 2));
資料型別的轉換 3/3
36

Make
each
day
count
 當運算式使用多個運算子時，會依照運算子預設的優先順序
(precedence) 進行運算
y = b * 2 + 3;
 「*」乘法運算子優先序大於「+」加法運算子及「=」指定運算子，所以會
先計算 b * 2 的值
 「+」加法運算子優先序大於「=」指定運算子，所以計算 b * 2 + 3 之後的
值才會指定給 y
優先序和結合性 1/7
37

Make
each
day
count
 當運算子擁有相同優先序時，運算子的執行順序則由結合性
associativity) 決定
 右結合 (right-to-left associativity)
 運算式是從右到左執行運算子的運算
x = y = b * 2 + 3;
 先執行「y = b * 2 + 3」，之後再執行「x = y」
 左結合 (left-to-right associativity)
 運算式是從左到右執行運算子的運算
a = b – c - 4;
 先計算「b - c」，再將「b - c」的結果減 4，最後才將結果指定給變數 a
優先序和結合性 2/7
38

Make
each
day
count
優先序和結合性 3/7
39
優先序 運算子 說明 結合性
1 () 括弧 -
2 ()、[]、->、. 函式呼叫、陣列元素、指標、結構元素 左
3
!、-、+、++、--、~、*
、&、(type)、sizeof
邏輯NOT、負號、正號、遞增、遞減、1's補
數、指標、取址、型別轉換、記憶體尺寸
右
4 *、/、% 算術運算的乘法、除法、餘數 左
5 +、- 算術運算的加法、減法 左
6 <<、>> 位元運算的左移、右移 左
7 >、>=、<、<= 關係運算大於、大於等於、小於、小於等於 左
8 ==、!= 關係運算的等於、不等於 左
9 & 位元運算AND 左
10 ^ 位元運算XOR 左
11 | 位元運算OR 左

Make
each
day
count
 撰寫複雜的運算式時，最好使用括弧來明確指定運算式的優先序
優先序和結合性 4/7
40
優先序 運算子 說明 結合性
12 && 邏輯運算AND 左
13 || 邏輯運算OR 左
14 ? : 條件控制運算子 右
15 =、op= 指定運算、複合指定運算 右
16 , 逗號運算 左

Make
each
day
count
 分析以下運算式執行順序
 a – b + c
 a = b = 10
 a += b -= 1
 a? b : c? d : e
 a += b << c – d << e
優先序和結合性 5/7
41

Make
each
day
count
 a – b + c
 - 和 + 同為優先權，結合順序為 '左至右'，所以是 (a - b) + c 而不是 a - (b + c)
 a=b=10
 兩個 = 優先權相同，結合順序為 '右至左'，所以是 a= (b=10)，而 b=10 的回
傳值是 10，所以 a，b 都會被設成 10
 a += b -= 1
 += 和 -= 同為優先權，結合順序為 '右至左'，所以是 a += (b-=1)，相當於
b = b - 1;
a = a + b;
 a ? b : c ? d : e
 兩個 ?: 優先權相同，結合順序為 '右至左'，所以是 a?b:(c?d:e)
優先序和結合性 6/7
42

Make
each
day
count
 a += b << c – d << e
 += 優先權15，<< 優先權6，- 優先權5，所以是 c - d先執行，之後兩
個 << 結合順序為 '左至右'，所以是 (b << (c - d)) << e，最後才是 +=
優先序和結合性 7/7
43

Make
each
day
count
 使用Dev C++建立C程式專案，設計程式完成以下功能
 專案名稱：學號_4
1. 宣告以下變數
 1個字元型別變數：grade
 8個整數型別變數：
mid_exam，final_exam，quiz1，quiz2，quiz3，quiz4，quiz5，score
 1個浮點數型別變數：average
2. 輸入5次小考成績，分別儲存至quiz1~quiz5；計算平時成績 (儲存至
average) 並顯示到小數點第1位
 平時成績為 5 次小考成績之平均值
實作練習 學期成績計算程式 1/2
44

Make
each
day
count
3. 輸入期中測驗成績 (儲存至mid_exam)，輸入期末測驗成績 (儲存至
final_exam)；計算並顯示學期成績(儲存至score)，學期成績計算方式如下：
 期中測驗佔30%，期末測驗佔30%，平時成績佔40%，四捨五入
4. 計算並顯示學期成績等第
 90分(含)以上A，80分(含)以上B，70分(含)以上C，60分(含)以上D，不及
格為F
實作練習 學期成績計算程式 2/2
45