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CPU逻辑运算原理

CPU逻辑运算原理
CPU逻辑运算原理

CPU逻辑运算原理

第一季继电器

先不要扯什么图灵,冯诺依曼这些先贤。因为他们都太遥远。计算机一切计算的源头其实是源自一个非常非常中二的东西:“继电器(Relay)”。继电器是什么鬼?看下图,

其实就是一个线圈利用电磁感应做成的电磁铁。原理和“电报机”一样,当开关闭合,黄色电路通电,线圈是金属棒变成磁铁,吸引中间的小开关(Anker),接通右边灰色的电路,点亮灯泡。

简单说,就是你在家一按开关,隔壁老王家的灯亮了。

第二季“反相器”和“非门”

为什么说继电器是个很中二的东西?因为这不就是开关吗?我按了它才亮,不按绝对不亮。但CPU真就是这货发展而来的。它的变种就开始好玩了。最简单的一个变种,就是“反继电器”,或者叫“反相器(Inverter)”。就是隔壁老王家的灯本来是亮着的,我手上的开关一按,灯就灭了。

"反相器"到了现代计算机里,就叫做“非门(NOT Gate)”。本来开关T1是接通的,Output是1(5V高位电平)。一旦闭合开关T1,电路中断,输出变为0(1V低位电平)。

“非门”用下面这个符号表示。简单说,就是输出永远和输入是反的,输入1,输出就

是0。输入0,输出就是1。

第三季逻辑门家族

和“非门”一样,我们能得到一堆其他特性的门。比如,“与门(AND Gate)”,就是两个开关串联。必须两个开关同时闭合,灯泡才能亮。

“或门(OR Gate)”,两个开关并联,只要其中一个开关闭合,灯泡就会亮。

长话短说,下图是所能得到的几个基本“逻辑门(Logic Gates)”。

虽然看上去比较复杂,但“逻辑门”在本质上和之前讲的“继电器”都是“控制电路”。或者说都是我手里握着控制老王家花式吊灯的各种开关。老王一定很郁闷。

第四季逻辑

逻辑门虽然被我说得很淳朴,就是控制隔壁老王家吊灯的开关。但其中却可能蕴含着人类大脑,甚至是这个世界终极奥义的一部分:逻辑(Logic)。这也是为什么它被叫做逻辑门。

爱因斯坦曾说过:

世界上最不可思议的事情,就是这个世界是可以被“理解”的。

简直是细思极恐有木有!最简单的例子,亚里士多德给出的经典“Barbara”三段论:

如果所有人(M)都是必死的(P),(大前提)

并且所有希腊人(S)都是人(M),(小前提)

那么所有希腊人(S)都是必死的(P)。(结论)

数学上,一个形式系統(Formal system)的野心就是想通过一组公理,和逻辑推理过程,来描述和证明我们的客观世界。说到这里我们计算机的祖师爷们就都出来了:莱布尼兹,康托尔,布尔,图灵,等等等等。著名的图灵机就是在这个议题的争论中无心插柳的副产品。这个主题无法展开。感兴趣推荐看《逻辑的引擎(豆瓣)》这本书。这里只举一个最简单的“布尔代数(Boolean algebra)”的例子:

我喜欢(长头发)的(不是)(蛇精脸)的女生

用布尔代数来表示就是:

长头发AND (NOT 蛇精脸)

说到这里,是不是和前面说的逻辑门联系起来了?

第五季逻辑电路

但是逻辑是逻辑,继电器是继电器,就算上面的花式继电器也是继电器。把逻辑和继电器联系起来的是一位不得不提的大师,克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon)和他的那篇史上最牛硕士论文:《继电器与开关电路的符号分析》。绝对最牛,没有之一!

还是之前那个例子:

我喜欢(长头发)的(不是)(蛇精脸)的女生

如果:

A代表:长头发

B代表:蛇精脸

那我喜欢的女生就可以写成一个布尔函数:

把一个逻辑命题用符号写成一个公式有什么用呢?那是因为这样就可以很方便地转换成一个“逻辑表决器”,如下图。

原理很简单,当A=1时,纵向的A总线为1。当A=0时,总线输出1。B也是如此。最后的输出线搭在A总线和总线上,用个与门连接。所以只有当A的输入为1,B的输入为0时,Out才为1,代表我能接受这个女孩。不信大家可以人肉推演一下。

理论上任何布尔函数,都能转换成上面这样的表决器。就好像电路有了人类逻辑思考的能力。

第六季“图灵机”和“累加器”

总算要说到计算机的祖师爷图灵(Turing)了。图灵机模型,相比上面说到的逻辑电路,要多一个“存储器”。因为根据图灵机模拟人类计算时大脑的工作状态的模型,人类的任何计算都可以抽象成一个机械化的过程。

考虑5+7=12这个加法。5加7等于12,写下2,然后心中默记产生一个进位。最终写成12。

5

+ 7

-----

12

换成二进制,是一个道理,

0000 0101

+ 0000 0111

-------------

0000 1100

其中每一位的加法还是能分解成两个动作:

1.同一位的两个数字相加

2.如果当前位结果大于1,则向前进一位

第一个动作可能的结果(真值表)有:

0 XOR 0=0

1 XOR 0=1

0 XOR 1=1

1 XOR 1=0

这个真值表和一个简单的“异或门”是一致的。

第二步进位,只有1+1才需要进位1,所以真值表如下:

0 AND 0=0

1 AND 0=0

0 AND 1=0

1 AND 1=1

这和“与门”的真值表是一致的。

所以把一个“异或门”和一个“与门”组合到一起,就构成了一个“一位半加器”:

但事实上一位半加器只适用于末位数的加法。高位的二进制加法需要考虑3个输入,就是还需要额外考虑上一位得到的进位。这个过程可以用两个半加器来完成。

两个半加器组合起来,构成一个完整的“一位全加器”。

把8个这样的一位全加器组合起来,就构成了一个“八位全加器”:

从最末尾开始相加,刚才的5+7:

00000101 + 0000 0111

反过来就变成:

1010 0000

+ 1110 0000

-------------

0011 0000

把最初的进位c_in设为0,得到的结果反过来就是:0000 1100 = 12。

至此,计算机好像拥有了人脑的部分智能。既然一组逻辑门,能计算加法,就一定能做减法,乘法,除法,和其他计算。

第六季寄存器

加减乘除远远不是逻辑门能做的全部事情。实际上电脑里出了硬盘,风扇,电池,其他几乎全是由逻辑电路和逻辑门组成的,包括我们说的内存。说内存先要说一下寄存器。

这东西我觉得是比CPU更神奇的一个东西。绝对是一大黑魔法。用几个简单的逻辑门,就能在不断电的情况下一直”记住“上次的输入值。

最简单的储存部件叫“SR锁存器(Latch)”。其实就是两个“或非门”。

再看一眼或非门的真值表:只有两个输入都为0,才输出1。

0 NOR 0 = 1

1 NOR 0 = 0

0 NOR 1 = 0

1 NOR 1 = 0

其中具体电流怎么通过互相博弈达到稳态的细节就不展开了。总之这个黑科技的最终效果就是:

假设初始状态都是零:S=0, R=0。输出Q=0,=0

当S端给个信号1,输出Q=1,=0

当S端变回信号0,输出还是保持Q=1,=0

也就是说,这个元件记住了之前S端的输入1。直到我们把R端设为1,输出Q才变回0。

虽然这个SR锁存器离我们真实的“RAM内存”还很遥远。但让逻辑门产生“记忆”的核心逻辑稳态锁就是这么简单的两个或非门。

当我们把SR锁存器的两个输入端捏合成一个D输入端,再加上一个由时钟信号控制端E,就得到一个更高级的“时序D锁存器”。如果不想头痛,只要记住这是一个能在时钟开关E打开的情况下,记住D输入端进来的信号的装置。之后我们一直可以从Q端得到之前D端的值。

如果再复杂一点,把两个相反的时序D锁存器组合在一起,就能构成一个“D触发器(D Flip Flop)”:

触发器和之前的锁存器的区别是,只有当时钟信号处在上升沿(从1V向5V跃迁)的一瞬间,D端的输入值才能写入触发器。并在随后的时间内,只要没有新的D输入写入,Q一直保持这个值。

D触发器离我们的内存就没那么远了。只要再套上一个用于寻址的“解码器”和之前说过的“选择器”,就能实现从特定一组触发器中读取数据的效果啦。

所以我们都知道CPU需要时钟来同步时序电路。但这个晶振时钟并不是像想象的那样直接作用在ALU(逻辑运算单元)上,而是通过寄存器来实现时序控制。感兴趣的可以看这个回答:为什么CPU需要时钟才能工作?- 胖胖的回答

第七季硬件V.s. 软件

虽然,几乎所有计算都能设计出一个专门的逻辑运算器。但这样做似乎并不明智,否则逻辑部件的数量将以指数级增长。一个合理的方案,应该是用硬件实现部分必须的基础计算功能,然后已软件的方式,利用基础计算单元,完成复杂计算。

就好像做乘法,不需要设计一个专门的“乘法器”,而是重复多次加法运算即可。这里就是所谓软件开始介入的地方。也就是所谓的“算法”开始放发挥作用,虽然并不是硬件无法胜任这项工作,而是把复杂性交给软件来处理似乎更合理。

从此,在硬件这棵树上,开出了软件这朵花。也就有了”程序员“这个严重伤害颈椎和腰椎的职业。

数学、逻辑与计算机科学的关系

数学、逻辑与计算机科学的关系数学、逻辑是与计算机科学密不可分的。数学是基础材料,逻辑是支柱,计算机科学是大厦。 首先,是数学与逻辑的关系。 数学基础的讨论主要在19世纪末20世纪初,当时对数学的看法有许多流派,其中一派是逻辑主义学派,认为数学可以完全由逻辑得到。但后来数理逻辑中的一些深刻结果则否定了这种观点。事实上,数学不能完全由逻辑得到,即,如果要求数学是无矛盾的,那么,它就不可能是完备的。 现在对数学看法的主流是源于Hilbert的形式主义数学的观点。粗略地说,就是公理化的观点。也就是说,人们可以从实际出发(也可以从空想出发),给出一组无矛盾、不多余的公理,这种公理系统下就形成一种数学。在建立公理以后的事情则属于逻辑。 所以,逻辑是数学的重要方法和基础,但不是数学的全部。反过来,数学也不包括逻辑的全部。逻辑学主要是(至少曾经是)哲学的一支,它不仅研究逻辑命题的推演关系,也研究这种关系为什么是对的,等等。逻辑学中影响数学的主要是形式逻辑和数理逻辑,但涉及哲学思辨的部分就不在数学的范畴之中了。 其次,是数学与计算机的关系。 因为计算机是一种进行数值计算、逻辑推理、符号处理等方面信息加工的机器,有人就称它为数学的机器;近年由于计算机应用的拓广,其系统软件与应用软件发展很大,吸引了甚为巨大的社会人力与财力,形成了一种新兴的工业,人们认为这是继土木工程,机械工程、电子工程之后的一种新的工程—软件工程。由于它具有数学的特征,即高度的精确性,广泛的应用性,与推理的严谨可靠性。因此,计算机科学被称程序为具有数学性质的学科。 计算机科学是对计算机体系,软件和应用进行探索性、理论性研究的技术科学。由于计算机与数学有其特殊的关系,故计算机科学一直在不断地从数学的概念、方法和理论中吸取营养;反过来,计算机科学的发展也为数学研究提供新的问题、领域、方法和工具。近年来不少人讨论过数学与计算机科学的关系问题,都强调其间的密切联系。同时,人们也都承认,计算机科学仍有其自己的特性,它并非数学的一个分支,而有自身的独立性。正确说法应该是:由于计算机及程

C语言中的运算符总结解读

C语言中的运算符总结 C语言中的操作符:算术操作符、移位操作符、位操作符、赋值操作符、单目操作符、关系操作符、逻辑操作符、条件操作符、逗号表达式、下标引用、函数调用和结构成员。 1.算术操作符:+ - * / % 1除了% 操作符之外,其他的几个操作符均可以作用于整数和浮点数。 2对于/ 操作符,如果两个操作数都为整数,执行整数除法;而只要有浮点数执行的就是浮点数除法。 3% 操作符的两个操作数必须为整数,返回的是整除之后的余数。 2.移位操作符: << 左移操作符和 >> 右移操作符(针对二进制位、是对整数的操作 1左移操作符移位规则:左边丢弃、右边补0。 2右移操作符移位规则:(1算术移位:左边补符号位,右边丢弃。 (2逻辑移位:左边补0,右边丢弃。 注:对于移位运算符,不能移动负数位,这个是标准未定义的。 3.位操作符:& 按位与 | 按位或 ^ 按位异或(操作数都必须是整数,是针对二进制数的操作 4.赋值操作符:= 可以重新为变量赋值(赋值操作符是可以连续使用的,从右向左执行,不建议使用。 5.复合赋值符:+= = *= /= %= >>= <<= &= |= ^= 6.单目操作符:! 逻辑反操作(真---假

- 负值+ 正值 & 取地址从内存中取地址,不能从寄存器register 中取址。 sizeof 操作数的类型长度(以字节为单位 ~ 一个数的二进制按位取反 -- 前置、后置-- ++ 前置、后置++ (1前置++和--:先自增后使用,表达式的值是自增之后的值。 先自减后使用,表达式的值是自减之后的值。 (2后置++和--:先使用再自加。 先使用再自减。 * 间接访问操作符(解引用操作符 (类型强制类型转换 7.关系操作符:> >= < <= != 不相等 == 相等 注:== 相等 = 赋值,二者易混淆,需注意。 8.逻辑操作符:&& 逻辑与|| 逻辑或 注:逻辑与、逻辑或是判断真假的,按位与、按位或是对二进制数进行操作的。 对逻辑与操作,只要有一个为假,便不必再进行后边的计算;对逻辑或操作,只要有一个为真,便不必再进行后边的操作。 9.条件操作符(三目操作符:exp1 ? exp2 : exp3 先计算表达式1 的值,如果表达式1 为真,整个表达式的值就是表达式 2 的值,如果为假,整个表达式的值就是表达式 3 的值。

C语言运算符大全 (2)

C语言运算符大全C语言的内部运算符很丰富,运算符是告诉编译程序执行特定算术或逻辑操作的符号。C语言有三大运算符:算术、关系与逻辑、位操作。另外,C还有一些特殊的运算符,用于完成一些特殊的任务。 表2-5列出了C语言中允许的算术运算符。在C语言中,运算符“+”、“-”、“*”和“/”的用法与大多数计算机语言的相同,几乎可用于所有C语言内定义的数据类型。当“/”被用于整数或字符时,结果取整。例如,在整数除法中,10/3=3。 一元减法的实际效果等于用-1乘单个操作数,即任何数值前放置减号将改变其符号。模运算符“%”在C 语言中也同它在其它语言中的用法相同。切记,模运算取整数除法的余数,所以“%”不能用于float和double类型。 最后一行打印一个0和一个1,因为1/2整除时为0,余数为1,故1%2取余数1。 C语言中有两个很有用的运算符,通常在其它计算机语言中是找不到它们的—自增和自减运算符,++和--。运算符“++”是操作数加1,而“--”是操作数减1,换句话说:x=x+1;同++x;x=x-1;同--x; 自增和自减运算符可用在操作数之前,也可放在其后,例如:x=x+1;可写成++x;或x++;但在表达式中这两种用法是有区别的。自增或自减运算符在操作数之前,C语言在引用操作数之前就先执行加1或减1 操作;运算符在操作数之后,C语言就先引用操作数的值,而后再进行加1或减1操作。请看下例: x=10; ;y=++x;

此时,y=11。如果程序改为: x=10;y=x++; 则y=10。在这两种情况下,x都被置为11,但区别在于设置的时刻,这种对自增和自减发生时刻的控制是非常有用的。在大多数C编译程序中,为自增和自减操作生成的程序代码比等价的赋值语句生成的代码 要快得多,所以尽可能采用加1或减1运算符是一种好的选择。 。下面是算术运算符的优先级: :最高++、- -- -(一元减) *、/、%最低+、-编译程序对同级运算符按从左到右的顺序进行计算。当然,括号可改变计算顺序。C语言 处理括号的方法与几乎所有的计算机语言相同:强迫某个运算或某组运算的优先级升高。 关系运算符中的“关系”二字指的是一个值与另一个值之间的关系,逻辑运算符中的“逻辑”二字指的是连接关系的方式。因为关系和逻辑运算符常在一起使用,所以将它们放在一起讨论。关系和逻辑运算符概念中的关键是True(真)和Flase(假)。C语言中,非0为True,0为Flase。使用关系或逻辑运算符的表达式对Flase和Ture分别返回值0或1(见表2-6)。 表2-6给出于关系和逻辑运算符,下面用1和0给出逻辑真值表。关系和逻辑运算符的优先级比算术运算符低,即像表达式10>1+12的计算可以假定是对表达式10>(1+12)的计算,当然,该表达式的结果为Flase。在一个表达式中允许运算的组合。例如: 10>5&&!(10<9)||3<=4 这一表达式的结果为True。

CPU工作原理经典

CPU的原始工作模式 在了解CPU工作原理之前,我们先简单谈谈CPU是如何生产出来的。CPU是在特别纯净的硅材料上制造的。一个CPU芯片包含上百万个精巧的晶体管。人们在一块指甲盖大小的硅片上,用化学的方法蚀刻或光刻出晶体管。因此,从这个意义上说,CPU正是由晶体管组合而成的。简单而言,晶体管就是微型电子开关,它们是构建CPU的基石,你可以把一个晶体管当作一个电灯开关,它们有个操作位,分别代表两种状态:ON(开)和OFF(关)。这一开一关就相当于晶体管的连通与断开,而这两种状态正好与二进制中的基础状态“0”和“1”对应!这样,计算机就具备了处理信息的能力。 但你不要以为,只有简单的“0”和“1”两种状态的晶体管的原理很简单,其实它们的发展是经过科学家们多年的辛苦研究得来的。在晶体管之前,计算机依靠速度缓慢、低效率的真空电子管和机械开关来处理信息。后来,科研人员把两个晶体管放置到一个硅晶体中,这样便创作出第一个集成电路,再后来才有了微处理器。 看到这里,你一定想知道,晶体管是如何利用“0”和“1”这两种电子信号来执行指令和处理数据的呢?其实,所有电子设备都有自己的电路和开关,电子在电路中流动或断开,完全由开关来控制,如果你将开关设置为OFF,电子将停止流动,如果你再将其设置为ON,电子又会继续流动。晶体管的这种ON与OFF的切换只由电子信号控制,我们可以将晶体管称之为二进制设备。这样,晶体管的ON状态用“1”来表示,而OFF状态则用“0”来表示,就可以组成最简单的二进制数。众多晶体管产生的多个“1”与“0”的特殊次序和模式能代表不同的情况,将其定义为字母、数字、颜色和图形。举个例子,十进位中的1在二进位模式时也是“1”,2在二进位模式时是“10”,3是“11”,4是“100”,5是“101”,6是“110”等等,依此类推,这就组成了计算机工作采用的二进制语言和数据。成组的晶体管联合起来可以存储数值,也可以进行逻辑运算和数字运算。加上石英时钟的控制,晶体管组就像一部复杂的机器那样同步地执行它们的功能。 CPU的内部结构 现在我们已经大概知道CPU是负责些什么事情,但是具体由哪些部件负责处理数据和执行程序呢? 1.算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit) ALU是运算器的核心。它是以全加器为基础,辅之以移位寄存器及相应控制逻辑组合而成的电路,在控制信号的作用下可完成加、减、乘、除四则运算和各种逻辑运算。就像刚才提到的,这里就相当于工厂中的生产线,负责运算数据。 2.寄存器组 RS(Register Set或Registers) RS实质上是CPU中暂时存放数据的地方,里面保存着那些等待处理的数据,或已经处理过的数据,CPU访问寄存器所用的时间要比访问内存的时间短。采用

c语言34种运算符

C语言运算符 算术运算符 TAG:运算符,数据类型 TEXT:算术运算符对数值进行算术运算,其中:加、减、乘、除、求余运算是双目运算。其结果可以是整数、单精度实数和双精度实数。自增、自减运算是单目运算,其操作对象只能使整型变量,不能是常量或表达式等其他形式。 REF:.TXT,+运算符.txt,-运算符.txt,*运算符.txt,/运算 符.txt,%运算符,++运算符,--运算符 加+ TAG:算术运算符,运算符,数据类型 TEXT:双目运算符,算数加法。单目运算符,表示正数。REF:.TXT,算数运算符.txt 减- TAG:算术运算符,运算符,数据类型 TEXT:双目运算符,算数减法。单目运算符,表示负数。REF:.TXT,算数运算符.txt 乘* TAG:算术运算符,运算符,数据类型 TEXT:*,双目运算符,算数乘法。 REF:.TXT,算数运算符.txt

除/ TAG:算术运算符,运算符,数据类型 TEXT:/,双目运算符,算数除法;如果两个参与运算的数是整数,表示整除,舍去小数部分。 如5.0/2等于2.5,而5/2等于2。 REF:.TXT,算数运算符.txt 取余% TAG:算术运算符,运算符,数据类型 TEXT:/,双目运算符,算数除法;如果两个参与运算的数是整数,表示整除,舍去小数部分。 如5.0/2等于2.5,而5/2等于2。 REF:.TXT,算数运算符.txt 自加++ TAG:算术运算符,运算符,数据类型 TEXT:单目运算符,针对整数运算,可以放在运算数的两侧,表示运算数增1。 REF:.TXT,算数运算符.txt 自减-- TAG:算术运算符,运算符,数据类型 TEXT:单目运算符,针对整数运算,可以放在运算数的两侧,表示运算数减1。

[论文]CPU的内部结构与工作原理

[论文]CPU的内部结构与工作原理CPU的内部结构与工作原理 1.CPU的内部结构与工作原理 CPU是Central Processing Unit,,中央处理器的缩写,它由运算器和控制器组成,CPU的内部结构可分为控制单元,逻辑单元和存储单元三大部分。CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储器)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。 2.CPU的相关技术参数 (1)主频 主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频,外频×倍频系数。很多人以为认为CPU的主频指的是CPU运行的速度,实际上这个认识是很片面的。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。当然,主频和实际的运算速度是有关的,但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系,而且CPU的运算速度还要看CPU 的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU 性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。 (2)外频 外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。外频是CPU与主板之间同步运行的速度,而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,

在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB) 频率很容易被混为一谈,下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。 (3)前端总线(FSB)频率 前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。由于数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽,(总线频率×数据带宽)/8。外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说, 100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是 100MHz×64bit?8Byte/bit=800MB/s。 (4)倍频系数 倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应——CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。 (5)缓存 缓存是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度很快。L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32,256KB.

c语言位运算符简介举例

c语言位运算符 C语言既具有高级语言的特点,又具有低级语言的功能。 所谓位运算是指进行二进制位的运算。 C语言提供的位运算: 运算符含义 & 按位与 | 按位或 ∧按位异或 ∽取反 << 左移 >> 右移 说明: 1。位运算符中除∽以外,均为二目(元)运算符,即要求两侧各有一个运算了量。 2、运算量只能是整形或字符型的数据,不能为实型数据。 “按位与”运算符(&) 规定如下: 0&0=0 0&1=0 1&0=0 1&1=1 例:3&5=? 先把3和5以补码表示,再进行按位与运算。 3的补码:00000011 5的补码:00000101 -------------------------------------------------------------------------------- &: 00000001 3&5=1 “按位或”运算符(|)

规定如下: 0|0=0 0|1=1 1|0=1 1|1=1 例:060|017=? 将八进制数60与八进制数17进行按位或运算。 060 00110000 017 00001111 -------------------------------------------------------------------------------- |: 00111111 060|017=077 “异或”运算符(∧),也称XOR运算符 规定如下: 0∧0=0 0∧1=1 1∧0=1 1∧1=0 例:57∧42=? 将十进制数57与十进制数42进行按位异或运算。 57 00111001 42 00101010 -------------------------------------------------------------------------------- ∧: 00010011 57∧42=19 “取反”运算符(∽) 规定如下: ∽0=1 ∽1=0 例:∽025=? 对八进制数25(即二进制0000000000010101)按位求反。

C语言中条件运算符的语法为

条件运算符的语法为: (条件表达式)?(条件为真时的表达式):(条件为假时的表达式) 例如: x=ay?"greater than":x==y?"equal to":"less than" 它等价于: (x>y)?"greater than":((x==y)?"equal to":"less than") 当x>y时,值为"greater than",x==y时,值为"equal to",否则,值为"less than"。条件运算符的嵌套可读性不够好。 在一个条件运算符的表达式中,如果后面两个表达式的值类型相同,均为左值,则该条件运算符表达式的值为左值表达式。例如: int x=5; long a,b; (x?a:b)=1;//ok:因为a和b都是左值 (x?x:a)=2;//error:x和a不同类型。编译器将其解释为(1ong)x和a (x==271:a)=3;//error:1非左值 "(x?a:b)=1"表示当x为0时,b=1,否则a=1。这里的括号是必须的,否则将被看作x?a:(b=1)。"(x?x:a)=2”中,尽管x是左值,a也是左值,但x与a不同类型,条件运算符要对其进行操作数的隐式转换,使之成为相同的类型。任何被转换的变量都不是左值。 ->在C中,条件运算符是不能作左值的,所以"(x?a:b)=1;"将通不过编译。 getchar 函数名: getchar 功能: 从stdio流中读字符 用法: int getchar(void); 注解:

第2章0和1-语义符号化、符号计算化与计算自动化练习题答案解析

第2章符号化、计算化与自动化 1、易经是用0和1符号化自然现象及其变化规律的典型案例。下列说法不正确的是_____。 (A)易经既是用0和1来抽象自然现象,同时又不单纯是0和1,起始即将0和1与语义“阴”和“阳”绑定在一起; (B)易经本质上是关于0和1、0和1的三画(或六画)组合、以及这些组合之间相互变化规律的一门学问; (C)易经仅仅是以自然现象为依托,对人事及未来进行占卜或算卦的一种学说; (D)易经通过“阴”“阳”(即0和1)符号化,既反映了自然现象及其变化规律,又能将其映射到不同的空间,反映不同空间事务的变化规律,例如人事现象及其变化规律。 答案:C 解释: 本题考核内容:考核0和1与易经 A.A的描述完全正确; B.B的叙述也完全正确; C.不正确,易经不仅仅以自然现象为依托,对事及未来进行占卜或算卦的一种学说,他还是将现象抽象为符号,进行符号组合,利用符号组合表达自然现象; D.D的表述完全正确,易经既反映了自然现象及其变化规律,还反映不同空间事物的变化规律; 具体内容请参考第二章视频“2. 0和1与易经”的“1.1~1.4”视频。 2、易经的乾卦是从“天”这种自然现象抽象出来的,为什么称其为“乾”而不称其为“天”呢?_____。 (A)易经创作者故弄玄虚,引入一个新的名词,其实没有必要; (B)易经的“乾”和“天”是不同的,“乾”是一种比“天”具有更丰富语义的事物; (C)“天”是一种具体事物,只能在自然空间中应用,若变换到不同空间应用,可能会引起混淆;而“乾”是抽象空间中的概念,是指具有“天”这种事务的性质,应用于不同的空间时不会产生这种问题; (D)易经创作者依据阴阳组合的符号特征,选择了更符合该符号的名字“乾”。 答案:C 解释: 本题考核内容:考核0和1与易经 A不正确,易经并不是故弄玄虚的; B不正确,易经中“乾”为“天”,“乾”是抽象空间中的概念,是指具有“天”这种事务的性质所以B并不正确; C完全正确,“天”是具体事物,“乾”是抽象概念; D不正确,“乾”并不是因为阴阳组合而命名的;

C语言运算符大全

C语言运算符大全 C语言的内部运算符很丰富,运算符是告诉编译程序执行特定算术或逻辑操作的符号。C语言有三大运算符:算术、关系与逻辑、位操作。另外,C还有一些特殊的运算符,用于完成一些特殊的任务。 2.6.1算术运算符 表2-5列出了C语言中允许的算术运算符。在C语言中,运算符“+”、“-”、“*”和“/”的用法与大多数计算机语言的相同,几乎可用于所有C语言内定义的数据类型。当“/”被用于整数或字符时,结果取整。例如,在整数除法中,10/3=3。 一元减法的实际效果等于用-1乘单个操作数,即任何数值前放置减号将改变其符号。模运算符“%”在C语言中也同它在其它语言中的用法相同。切记,模运算取整数除法的余数,所以“%”不能用于float和double类型。 最后一行打印一个0和一个1,因为1/2整除时为0,余数为1,故1%2取余数1。 2.6.2自增和自减 C语言中有两个很有用的运算符,通常在其它计算机语言中是找不到它们的—自增和自减运算符,++和--。运算符“++”是操作数加1,而“--”是操作数减1,换句话说:x=x+1;同++x;x=x-1;同--x; 自增和自减运算符可用在操作数之前,也可放在其后,例如:x=x+1;可写成++x;或x++;但在表达式中这两种用法是有区别的。自增或自减运算符在操作数之前,C语言在引用操作数之前就先执行加1或减1操作;运算符在操作数之后,C语言就先引用操作数的值,而后再进行加1或减1操作。请看下例: x=10; ;y=++x; 此时,y=11。如果程序改为: x=10;y=x++; 则y=10。在这两种情况下,x都被置为11,但区别在于设置的时刻,这种对自增和自减发生时刻的控制是非常有用的。在大多数C编译程序中,为自增和自减操作生成的程序代码比等价的赋值语句生成的代码 要快得多,所以尽可能采用加1或减1运算符是一种好的选择。 。下面是算术运算符的优先级: :最高++、- -- -(一元减) *、/、%最低+、-编译程序对同级运算符按从左到右的顺序进行计算。当然,括号可改变计算顺序。C语言 处理括号的方法与几乎所有的计算机语言相同:强迫某个运算或某组运算的优先级升高。 2.6.3关系和逻辑运算符 关系运算符中的“关系”二字指的是一个值与另一个值之间的关系,逻辑运算符中的“逻辑”二字指的是连接关系的方式。因为关系和逻辑运算符常在一起使用,所以将它们放在一起讨论。关系和逻辑运算符概念中的关键是True(真)和Flase(假)。C语言中,非0为True,0为Flase。使用关系或逻辑运算符的表达式对Flase和Ture分别返回值0或1(见表2-6)。

CPU组成

CPU组成 中央处理单元(Central Processing Unit;CPU),亦称微处理器(Micro Processor Unit),由运算器与控制器组成,其内部结构分为控制单元(Control Unit;CU)、逻辑单元(Arithmetic Logic Unit;ALU)、存储单元(Memory Unit;MU)三部分,各部件相互协调,进行分析、判断、运算并控制计算机各组件工作。 一、内核 ●运算器 运算器是计算机的处理中心,主要由算术逻辑单元(Arithmetic and Logic Unit;ALU)、浮点运算单元(Floating Point Unit;FPU)、通用寄存器和状态寄存器组成。 算术逻辑单元主要完成二进制数据的定点算术运算(加减乘除)、逻辑运算(与或非异或)及各种移位操作。 浮点运算单元主要负责浮点运算和高精度整数运算。 通用寄存器用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。 状态寄存器在不同机器中有不同规定,程序中,状态位通常作为转移指令的判断条件。 ●控制器 控制器是计算机的控制中心,决定了计算机运行过程的自动化。它不仅要保证程序的正确执行,而且要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制器、时序控制器、总线控制器、中断控制器等几个部分。 1)指令控制器完成取指令、分析指令和执行指令的操作。 2)时序控制器要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。 时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出稳定的脉冲信号,即CPU的主频;而倍频定义单元则定义CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。 一般时钟脉冲就是最基本时序信号,是整个机器的时间基准,称为主频。执行一条指令所需时间叫做一个指令周期,不同指令的周期有可能不同。一般为便于控制,根据指令的操作性质和控制性质不同,会把指令周期划分为几个不同的阶段,每个阶段就是一个CPU周期。早期,CPU同内存速度差异不大,所以CPU周期通常和存储器存取周期相同。后来,随着CPU的发展,速度远高于存储器,于是常将CPU周期定义为存储器存取周期的几分之一。 3)总线控制器是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。 就CPU而言一般分为内部总线和CPU对外联系的外部总线,外部总线又叫系统总线、前端总线(FSB)等,包括地址总线、数据总线、控制总线等。 4)中断控制器指计算机由于异常事件,或随机发生需立即外理事件,引起CPU暂时停止当前程序执 行,转向另一服务程序以处理当前事件,处理完成后返回原始程序的过程。 由机器内部产生的中断,称做陷阱(内部中断),由外部设备引起的中断叫外部中断。 二、外核 1.解码器(Decode Unit) x86CPU特有设备,作用是把长度不定的x86指令转换为长度固定的指令,交由内核处理。解码分为硬件解码和微解码,对于简单的x86指令只要硬件解码即可,速度较快,而遇到复杂的x86指令则需要进行微解码,并把它分成若干条简单指令,速度较慢且很复杂。 2.一级缓存和二级缓存(Cache) 一级缓存和二级缓存是为了缓解较快的CPU与较慢的存储器之间的矛盾而产生,一级缓存通常集成在CPU内核,而二级缓存则是以OnDie或OnBoard的方式以较快于存储器的速度运行。对于一些大数据交换量的工作,CPU的Cache显得尤为重要。 三、指令系统 指令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指令的集合,是一个CPU的根本属性,因为指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序。我们常说的CPU都是X86系列及兼容CPU ,所谓X86指令集是美国Intel 公司为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,虽然随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium4系列,但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源(如Windows系列),Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集。另外除Intel 公司之外,

C语言运算符与表达式的练习题

C语言运算符与表达式的练习题 (作业写到纸质作业本上,在规定时间内交给助教批阅,不要 再网上提交) 一、单项选择题 (1) 以下选项中,正确的C 语言整型常量是。 A. 32L B. 510000 C. -1.00 D. 567 (2) 以下选项中,是不正确的C 语言字符型常量。 A. 'a' B. '\x41' C. '\101' D. "a" (3) 在C 语言中,字符型数据在计算机内存中,以字符 的形式存储。 A. 原码 B. 反码 C. ASCII 码 D. BCD码 (4) 字符串的结束标志是。 A. 0 B. '0' C. '\0' D. "0" (5) 算术运算符、赋值运算符和关系运算符的运算优先级按 从高到低依次为。 A. 算术运算、赋值运算、关系运算 B. 算术运算、关系运 算、赋值运算

C. 关系运算、赋值运算、算术运算 D. 关系运算、算术运算、赋值运算 (6) 逻辑运算符中,运算优先级按从高到低依次为。 A. &&,!,|| B. ||,&&,! C. &&,||,! D. !,&&,|| (7) 表达式!x||a==b 等效于。 A. !((x||a)==b) B. !(x||y)==b C. !(x||(a==b)) D. (!x)||(a==b) (8) 设整型变量m,n,a,b,c,d 均为1,执行(m=a>b)&&(n=c>d)后, m,n 的值是。 A. 0,0 B. 0,1 C. 1,0 D. 1,1 (9) int b=0,x=1;执行语句if(x++) b=x+1; 后,x,b 的值依次为。 A. 2,3 B. 2,0 C. 3,0 D. 3,2 (10) 设有语句int a=3;,则执行了语句a+=a-=a*=a; 后,变量 a 的值是。 A. 3 B. 0 C. 9 D. -12 (11) 在以下一组运算符中,优先级最低的运算符是。 A. * B. != C. + D. =

第2章0和1-语义符号化、符号计算化与计算自动化练习题答案解析

第2章0和1-语义符号化、符号计算化与计算自动化练习题答案解析

第2章符号化、计算化与自动化 1、易经是用0和1符号化自然现象及其变化规律的典型案例。下列说法不正确的是_____。(A)易经既是用0和1来抽象自然现象,同时又不单纯是0和1,起始即将0和1与语义“阴”和“阳”绑定在一起; (B)易经本质上是关于0和1、0和1的三画(或六画)组合、以及这些组合之间相互变化规律的一门学问; (C)易经仅仅是以自然现象为依托,对人事及未来进行占卜或算卦的一种学说; (D)易经通过“阴”“阳”(即0和1)符号化,既反映了自然现象及其变化规律,又能将其映射到不同的空间,反映不同空间事务的变化规律,例如人事现象及其变化规律。 答案:C 解释: 本题考核内容:考核0和1与易经

A.A的描述完全正确; B.B的叙述也完全正确; C.不正确,易经不仅仅以自然现象为依托,对事及未来进行占卜或算卦的一种学说,他 还是将现象抽象为符号,进行符号组合,利 用符号组合表达自然现象; D.D的表述完全正确,易经既反映了自然现象及其变化规律,还反映不同空间事物的变化规律; 具体内容请参考第二章视频“2. 0和1与易经”的“1.1~1.4”视频。 2、易经的乾卦是从“天”这种自然现象抽象出来的,为什么称其为“乾”而不称其为“天”呢?_____。 (A)易经创作者故弄玄虚,引入一个新的名词,其实没有必要; (B)易经的“乾”和“天”是不同的,“乾”是一种比“天”具有更丰富语义的事物; (C)“天”是一种具体事物,只能在自然空间中应用,若变换到不同空间应用,可能会引起混淆;而“乾”是抽象空间中的概念,是指具有“天”

逻辑运算符和表达式(c语言)

南京高等职业技术学校 课堂教学设计 授课时间:2014年11月6日第11周星期四教学目标教学准备 授课教师课时课程通过本节课的学习,学生能够: 1.清晰地说出各种逻辑运算符; 2.正确运算出逻辑表达式的值,并 通过程序验证结果; 重点教案□√ 马丽娟 1 C语言多媒体课件□√班级授课地点课题教学讲义□ 512212 机房4.2逻辑运算符与逻辑表达 式 1.逻辑表达式的求值运算; 2.逻辑表达式的求值优化。 学生工作页□ 课堂特殊要求(指教师、学生的课前准备活动等) 教师:安装Win-TC程序难点 教具□√ 逻辑表达式的求值优化授课形式 理论讲授课 教学环节时间分配教师活动学生活动教学方法媒体手段导入新课 5 提出问题,并举例说明听讲、思考、回答讲授法PPT 新课讲授20 讲授、分析听讲、讨论并记录讲授法PPT 巩固练习15 布置任务、巡视、答疑思考、编程并回答问题练习法Win-TC 课堂小结 3 归纳、总结听讲、回答问题讲授法PPT 布置作业 2 布置作业记录讲授法PPT 板书设计 §4.2 逻辑运算符与逻辑表达式 ?逻辑运算符:&&、||、! ?逻辑表达式的值:非0即1 ?逻辑运算的求值优化工作任务/教学情境设置 无课后作业 书面作业:P52 随堂练习 课后反思

教案纸 教学内容 4.2 逻辑运算符与逻辑表达式 一、复习导入(5min) 1. 复习:请学生说出关系运算符有哪些? 请学生回答关系运算表达式的值? 教师进行补充。 2.导入新课: 1、学生参加技能大赛培训的条件? ?扎实的专业知识与较高的实践能力 教师强调与的关系 2、参加技能大赛集训而停课的条件? ?移动互联或智能家居 教师强调或的关系 3、学生回答引入禁烟区的条件? ?没有吸烟非 教师强调非的关系 二、新课讲授(20min) 逻辑运算符 1.教师根据逻辑关系给出三种逻辑运算符的表示形式: &&、||、! 2.教师利用具体的表达式关系分析各种逻辑运算符的作用: 逻辑与相当于英语中的and; 逻辑或相当于英语中的or; 逻辑非相当于英语中的no; 3.教师根据具体的逻辑关系引出逻辑表达式的概念及表示形式: 表达式1&&表达式2 a&&b 表达式1||表达式2 a || b !表达式!a

cpu工作原理

简单的说cpu就像是一个大的存放开关的工厂,每个晶体管就是一个开关,关的时候 表示0,开的时候表示1, 晶体管越多,开关也越多,在处理同一个问题的时候走的线路也就越多。这就像是你 以前学初中物理时的并联 电路,之路越多流通的线路也越多。同样,cpu的晶体管越多,单位时间内可以流过的电流的支路也就越多反 映在宏观上就是你在一颗cpu上能同时处理的数据也就越多,机器也就越快。 更现实生活一样,人多力量大 晶体管有的组成CPU内部数字开关,有的组成CPU内部的缓存;人多当然力量大,做的 事情多,速度肯定快 CPU工作原理揭秘 众所周知,CPU是电脑的“心脏”,是整个微机系统的核心,因此,它也往往成了各种档次微机的代名词,如昔日的286、386、486,奔腾、PII、K6到今天的PIII、P4、K7等。回顾 CPU发展历史,CPU在制造技术上已经获得了极大的提高,主要表现在集成的电子元件 越来越多,从开始集成几千个晶体管,到现在的几百万、几千万个晶体管,这么多晶 体管,它们 是如果处理数据的呢? ◆ CPU的原始工作模式在了解CPU工作原理之前,我们先简单谈谈CPU是如何生产出 来的。CPU是在特别纯净的硅材料上制造的。一个CPU芯片包含上百万个精巧的晶体管。人们在一块 指甲盖大小的硅片上,用化学的方法蚀刻或光刻出晶体管。因此,从这个意义上说,CPU正是由晶体管组合而成的。简单而言,晶体管就是微型电子电子开关,它们是构建

CPU的基石 ,你可以把一个晶体管当作一个电灯开关,它们有个操作位,分别代表两种状态:ON (开)和OFF(关)。这一开一关就相等于晶体管的连通与断开,而这两种状态正好与 二进制中的 基础状态“0”和“1”对应!这样,计算机就具备了处理信息的能力。但你不要以为,只有简单的“0”和“1”两种状态的晶体管的原理很简单,其实它们的发展是经过科 学家们多 年的辛苦研究得来的。在晶体管之前,计算机依靠速度缓慢、低效率的真空电子管和 机械开关来处理信息。后来,科技人员把两个晶体放置到一个硅晶体中,这样便创作 出第一个集 成电路,再后来才有了微处理器。看到这里,你一定想知道,晶体管是如何利用“0”和“1”这两种电子信号来执行指令和处理数据的呢?其实,所有电子设备都有自己的 电路和开 关,电子在电路中流动或断开,完全由开关来控制,如果你将开关设置微OFF,电子将停止流动,如果你再将其设置为ON,电子又会继续流动。晶体管的这种ON与OFF的切换只由电子 信号控制,我们可以将晶体管称之为二进制设备。这样,晶体管的ON状态用“1”来 表示,而OFF状态则用“0”来表示,就可以组成最简单的二进制数。众多晶体管产生 的多个“1” 与“0”的特殊次序和模式能代表不同的情况,将其定义为字母、数字、颜色和图形。 举个例子,十进制位中的1在二进制模式时也是“1”,2在二进制位模式时是“10”,3是“11”

CPU逻辑运算原理

. CPU逻辑运算原理 第一季继电器先不要扯什么图灵,冯诺依曼这些先贤。因为他们都太遥远。计算机一切计算的源头其Relay)”。继电器是什么鬼?看下图,实是源自一个非常非常中二的东西:“继电器 ( 其实就是一个线圈利用电磁感应做成的电磁铁。原理和“电报机”一样,当开关闭合,黄色),接通右边灰色的电电路通电,线圈是金属棒变成磁铁,吸引中间的小开关(Anker 路,点亮灯泡。

简单说,就是你在家一按开关,隔壁老王家的灯亮了。 “反相器”和“非门”第二季专业资料Word . 不按绝对不为什么说继电器是个很中二的东西?因为这不就是开关吗?我按了它才亮,真就是这货发展而来的。它的变种就开始好玩了。最简单的一个变种,就CPU亮。但。就是隔壁老王家的灯本来是亮着的,“反相器(是“反继电器”,或者叫Inverter)”我手上的开关一按,灯就灭了。 是接通的,。本来开关T1)”反相器到了现代计算机里,就叫做“非门(NOT Gate低位电,电路中断,输出变为T10(1V高位电平)。一旦闭合开关(是Output15V 平)。

,输出就1“非门”用下面这个符号表示。简单说,就是输出永远和输入是反的,输入专业资料Word . 0。输入,输出就是1。是0 第三季逻辑门家族”,就AND Gate与门()和“非门”一样,我们能得到一堆其他特性的门。比如,“是两个开关串联。必须两个开关同时闭合,灯泡才能亮。

)”,两个开关并联,只要其中一个开关闭合,灯泡就会亮。OR Gate“或门( 专业资料Word . )”Logic Gates。长话短说,下图是所能得到的几个基本“逻辑门 (

C语言运算符号的种类

一、C语言运算符号的种类 编辑 1 算术运算符 用于各类数值运算。包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余(或称模运算,%)、自增(++)、自减(--)共七种。 2.关系运算符 用于比较运算。包括大于(>)、小于(<)、等于(==)、大于等于(>=) 、小于等于(<=)和不等于(!=)六种。 3.逻辑运算符 用于逻辑运算。包括与(&&)、或(||)、非(!)三种。 4.位操作运算符 参与运算的量,按二进制位进行运算。包括位与(&)、位或(|)、位非(~)、位异或(^)、左移(<<)、右移(>>)六种。 5.赋值运算符 用于赋值运算,分为简单赋值(=)、复合算术赋值(+=,-=,*=,/=,%=)和复合位运算赋值(&=,|=,^=,>>=,<<=)三类共十一种。 6.条件运算符 这是一个三目运算符,用于条件求值(?:)。 7.逗号运算符 用于把若干表达式组合成一个表达式(,)。 8.指针运算符 用于取内容(*)和取地址(&)二种运算。 9.求字节数运算符 用于计算数据类型所占的字节数(sizeof)。 10.特殊运算符 有括号(),下标[],成员(→,.)等几种。 二、C语言运算符号的优先级 编辑 1、优先级1级 结合方向左结合(自左至右) ( ) 圆括号 [ ] [1] 下标运算符 -> 指向结构体成员运算符 . 结构体成员运算符[1] (请注意它是一个实心圆点) 2、优先级2级 结合方向右结合(自右至左)单目运算符

! 逻辑非运算符 ~ 按位取反运算符 ++ 自增运算符 -- 自减运算符 - 负号运算符 (类型) 类型转换运算符 * 指针运算符 & 地址与运算符 sizeof 长度运算符 3、优先级3级 结合方向左结合双目运算符* 乘法运算符 / 除法运算符 % 取余运算符 4、优先级4级 结合方向左结合双目运算符+ 加法运算符 - 减法运算符 5、优先级5级 结合方向左结合双目运算符<< 左移运算符 >> 右移运算符 6、优先级6级 结合方向左结合双目运算符<、<=、>、>= 关系运算符 7、优先级7级 结合方向左结合双目运算符== 等于运算符(判断) != 不等于运算符(判断) 8、优先级8级 结合方向左结合双目运算符& 按位与运算符 9、优先级9级 结合方向左结合双目运算符^ 按位异或运算符 10、优先级10级

c语言中的关系运算符和逻辑运算符

1.逻辑运算符 逻辑运算符是指用形式逻辑原则来建立数值间关系的符号。 Turbo C的逻辑运算符如下: ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 操作符作用 ───────────────────────────── && 逻辑与 || 逻辑或 ! 逻辑非 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2.关系运算符 关系运算符是比较两个操作数大小的符号。 Turbo C的关系运算符如下: ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 操作符作用 ───────────────────────────── > 大于 >= 大于等于 < 小于 <= 小于等于 == 等于 != 不等于 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━关系运算符和逻辑运算符的关键是真(true)和假(false)的概念。Turbo C中 true可以是不为0的任何值, 而false则为0。使用关系运算符和逻辑运算符表达式时, 若表达式为真(即true)则返回1, 否则, 表达式为假(即false), 则返回0。 例如: 100>99 返回1 10>(2+10) 返回0 !1&&0 返加0 对上例中表达式!1&&0, 先求!1和先求1&&0将会等于出不同的结果, 那么何 者优先呢? 这在Turbo C中是有规定的。有关运算符的优先级本节后面将会讲到。 3.按位运算符

Turbo C和其它高级语言不同的是它完全支持按位运算符。这与汇编语言的位操作有些相似。 Turbo C中按位运算符有: ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 操作符作用 ──────────────────────────── & 位逻辑与 | 位逻辑或 ^ 位逻辑异或 - 位逻辑反 >> 右移 << 左移 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━按位运算是对字节或字中的实际位进行检测、设置或移位, 它只适用于字符 型和整数型变量以及它们的变体, 对其它数据类型不适用。 关系运算和逻辑运算表达式的结果只能是1或0。而按位运算的结果可以取0 或1以外的值。 要注意区别按位运算符和逻辑运算符的不同, 例如, 若x=7, 则x&&8 的值为真(两个非零值相与仍为非零), 而x&8的值为0。 移位运算符">>"和"<<"是指将变量中的每一位向右或向左移动, 其通常形式为: 右移: 变量名>>移位的位数 左移: 变量名<<移位的位数 经过移位后, 一端的位被"挤掉", 而另一端空出的位以0 填补, 所以, Turbo C中的移位不是循环移动的。 4.Turbo C的特殊运算符 一)"?"运算符 "?"运算符是一个三目运算符, 其一般形式是: <表达式1>?<表达式2>:<表达式3>; "?"运算符的含义是: 先求表达式1的值, 如果为真, 则求表达式2 的值并把它作为整个表达式的值; 如果表达式1 的值为假, 则求表达式3 的值并把它作为整个表达式的值。 例如: main()

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