Go语言教程

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2.3 运算符

2.3 运算符

运算符用于对变量和值执行操作。Go语言支持多种运算符,本节将详细介绍。

算术运算符

算术运算符用于执行数学运算。

运算符 描述 示例
+ 加法 a + b
- 减法 a - b
* 乘法 a * b
/ 除法 a / b
% 取模(余数) a % b
++ 自增 a++
– 自减 a–

示例

package main

import "fmt"

func main() {
    a := 10
    b := 3
    
    fmt.Println("加法:", a+b)   // 13
    fmt.Println("减法:", a-b)   // 7
    fmt.Println("乘法:", a*b)   // 30
    fmt.Println("除法:", a/b)   // 3 (整数除法)
    fmt.Println("取模:", a%b)   // 1
    
    // 浮点除法
    var x float64 = 10
    var y float64 = 3
    fmt.Printf("浮点除法: %.2f\n", x/y) // 3.33
    
    // 自增自减
    c := 5
    c++
    fmt.Println("自增后:", c)  // 6
    c--
    fmt.Println("自减后:", c)  // 5
}

注意:

  • ++和--只能作为语句使用,不能用在表达式中

  • ++和--只能后置,不能前置

// 正确
a++
a--

// 错误
++a  // 编译错误
b = a++  // 编译错误

关系运算符

关系运算符用于比较两个值,返回布尔值。

运算符 描述 示例
== 等于 a == b
!= 不等于 a != b
> 大于 a > b
< 小于 a < b
>= 大于等于 a >= b
<= 小于等于 a <= b

示例

package main

import "fmt"

func main() {
    a := 10
    b := 20
    
    fmt.Println("a == b:", a == b)  // false
    fmt.Println("a != b:", a != b)  // true
    fmt.Println("a > b:", a > b)    // false
    fmt.Println("a < b:", a < b)    // true
    fmt.Println("a >= b:", a >= b)  // false
    fmt.Println("a <= b:", a <= b)  // true
    
    // 字符串比较
    s1 := "abc"
    s2 := "abc"
    s3 := "xyz"
    
    fmt.Println("s1 == s2:", s1 == s2)  // true
    fmt.Println("s1 == s3:", s1 == s3)  // false
    fmt.Println("s1 < s3:", s1 < s3)    // true (字典序)
}

逻辑运算符

逻辑运算符用于组合布尔表达式。

运算符 描述 示例
&& 逻辑与 a && b
|| 逻辑或 a || b
! 逻辑非 !a

示例

package main

import "fmt"

func main() {
    a := true
    b := false
    
    fmt.Println("a && b:", a && b)  // false
    fmt.Println("a || b:", a || b)  // true
    fmt.Println("!a:", !a)          // false
    fmt.Println("!b:", !b)          // true
    
    // 短路求值
    x := 10
    y := 0
    
    // && 短路：如果左边为false,右边不执行
    if y != 0 && x/y > 5 {
        fmt.Println("不会执行")
    }
    
    // || 短路：如果左边为true,右边不执行
    if x > 5 || x/y > 5 {
        fmt.Println("会执行,右边不会被计算")
    }
}

位运算符

位运算符对整数的二进制位进行操作。

运算符 描述 示例
& 按位与 a & b
| 按位或 a | b
^ 按位异或 a ^ b
&^ 按位清除 a &^ b
<< 左移 a << 2
>> 右移 a >> 2

示例

package main

import "fmt"

func main() {
    a := 60  // 0011 1100
    b := 13  // 0000 1101
    
    fmt.Printf("a & b = %d\n", a&b)   // 12 (0000 1100)
    fmt.Printf("a | b = %d\n", a|b)   // 61 (0011 1101)
    fmt.Printf("a ^ b = %d\n", a^b)   // 49 (0011 0001)
    fmt.Printf("a &^ b = %d\n", a&^b) // 48 (0011 0000)
    
    // 移位运算
    fmt.Printf("a << 2 = %d\n", a<<2) // 240 (左移2位)
    fmt.Printf("a >> 2 = %d\n", a>>2) // 15 (右移2位)
    
    // 实际应用：权限管理
    const (
        Read    = 1 << 0  // 1 (0001)
        Write   = 1 << 1  // 2 (0010)
        Execute = 1 << 2  // 4 (0100)
    )
    
    permission := Read | Write  // 3 (0011)
    fmt.Printf("权限值: %d\n", permission)
    
    // 检查权限
    hasRead := permission&Read != 0
    hasExecute := permission&Execute != 0
    fmt.Printf("有读权限: %t\n", hasRead)      // true
    fmt.Printf("有执行权限: %t\n", hasExecute)  // false
}

赋值运算符

赋值运算符用于给变量赋值。

运算符 描述 示例 等价于
= 简单赋值 a = b a = b
+= 加后赋值 a += b a = a + b
-= 减后赋值 a -= b a = a - b
*= 乘后赋值 a *= b a = a * b
/= 除后赋值 a /= b a = a / b
%= 取模后赋值 a %= b a = a % b
&= 按位与后赋值 a &= b a = a & b
|= 按位或后赋值 a |= b a = a | b
^= 按位异或后赋值 a ^= b a = a ^ b
<<= 左移后赋值 a <<= 2 a = a << 2
>>= 右移后赋值 a >>= 2 a = a >> 2

示例

package main

import "fmt"

func main() {
    a := 10
    
    a += 5
    fmt.Println("a += 5:", a)  // 15
    
    a -= 3
    fmt.Println("a -= 3:", a)  // 12
    
    a *= 2
    fmt.Println("a *= 2:", a)  // 24
    
    a /= 4
    fmt.Println("a /= 4:", a)  // 6
    
    a %= 4
    fmt.Println("a %= 4:", a)  // 2
    
    // 位运算赋值
    b := 8
    b <<= 2
    fmt.Println("b <<= 2:", b)  // 32
}

其他运算符

取地址和取值运算符

运算符 描述 示例
& 取地址 &a
* 取值(解引用) *p 
package main

import "fmt"

func main() {
    a := 10
    
    // 取地址
    p := &a
    fmt.Printf("a的地址: %p\n", p)
    fmt.Printf("a的值: %d\n", a)
    
    // 取值
    fmt.Printf("p指向的值: %d\n", *p)
    
    // 通过指针修改值
    *p = 20
    fmt.Printf("修改后a的值: %d\n", a)
}

运算符优先级

从高到低:

  1. * / % << >> & &^

  2. + - | ^

  3. == != < <= > >=

  4. &&

  5. ||

示例

package main

import "fmt"

func main() {
    // 优先级示例
    a := 2 + 3*4
    fmt.Println("2 + 3*4 =", a)  // 14 (先乘后加)
    
    b := (2 + 3) * 4
    fmt.Println("(2 + 3)*4 =", b)  // 20 (括号优先)
    
    // 逻辑运算优先级
    x := true || false && false
    fmt.Println("true || false && false =", x)  // true (&&优先于||)
    
    y := (true || false) && false
    fmt.Println("(true || false) && false =", y)  // false
}

类型断言运算符

用于接口类型转换(后续章节详细介绍)。

value, ok := x.(T)

实际应用示例

示例1: 计算器

package main

import "fmt"

func calculator(a, b float64, op string) float64 {
    switch op {
    case "+":
        return a + b
    case "-":
        return a - b
    case "*":
        return a * b
    case "/":
        if b != 0 {
            return a / b
        }
        return 0
    default:
        return 0
    }
}

func main() {
    fmt.Println("10 + 5 =", calculator(10, 5, "+"))
    fmt.Println("10 - 5 =", calculator(10, 5, "-"))
    fmt.Println("10 * 5 =", calculator(10, 5, "*"))
    fmt.Println("10 / 5 =", calculator(10, 5, "/"))
}

示例2: 判断闰年

package main

import "fmt"

func isLeapYear(year int) bool {
    return (year%4 == 0 && year%100 != 0) || year%400 == 0
}

func main() {
    years := []int{2000, 2020, 2021, 2024, 2100}
    
    for _, year := range years {
        if isLeapYear(year) {
            fmt.Printf("%d年是闰年\n", year)
        } else {
            fmt.Printf("%d年不是闰年\n", year)
        }
    }
}

示例3: 位运算应用

package main

import "fmt"

func main() {
    // 判断奇偶
    num := 15
    if num&1 == 0 {
        fmt.Println(num, "是偶数")
    } else {
        fmt.Println(num, "是奇数")
    }
    
    // 交换两个数(不用临时变量)
    a, b := 10, 20
    fmt.Printf("交换前: a=%d, b=%d\n", a, b)
    a = a ^ b
    b = a ^ b
    a = a ^ b
    fmt.Printf("交换后: a=%d, b=%d\n", a, b)
}

练习

练习1: BMI计算器

编写程序计算BMI(身体质量指数): BMI = 体重(kg) / 身高²(m)

练习2: 温度转换

实现摄氏度、华氏度、开尔文温度之间的相互转换。

练习3: 位运算练习

使用位运算实现权限系统,支持读、写、执行三种权限的设置和检查。

练习4: 逻辑表达式

判断一个年份是否是世纪年(能被100整除)且是闰年。

小结

本节我们学习了:

  • 算术运算符: +, -, *, /, %, ++, –

  • 关系运算符: ==, !=, >, <, >=, <=

  • 逻辑运算符: &&, ||, !

  • 位运算符: &, |, ^, &^, <<, >>

  • 赋值运算符: =, +=, -=等

  • 运算符优先级

  • 运算符的实际应用

掌握运算符是编写程序逻辑的基础。下一节,我们将学习控制流程。

上一节: 2.2 数据类型 | 下一节: 3.1 条件语句

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