本教程共 100 篇 · 第 15 篇 · 更新于 2026-07-31 · 约 10 分钟阅读

15. 运算符：算术、关系、逻辑、位运算与优先级

本节目标：学完能正确写出算术、比较、逻辑和位运算表达式，并理解整数除法、短路求值与优先级规则。

运算符是「告诉编译器做什么运算」的符号。C# 的运算符很多，本章聚焦最常用的四类：算术、关系、逻辑、位运算，最后给出一份够用的优先级速查表。

一、算术运算符：加减乘除那些事

最基础的一组：+ - * / %，以及自增 ++、自减 --。

int a = 21, b = 10;
Console.WriteLine(a + b);  // 31
Console.WriteLine(a - b);  // 11
Console.WriteLine(a * b);  // 210
Console.WriteLine(a / b);  // 2
Console.WriteLine(a % b);  // 1，取余数

Note

一个高频坑：两个整数相除，结果还是整数，小数部分直接舍去。所以 21 / 10 得 2 而不是 2.1。想要小数，至少有一个操作数是 double（如 21 / 10.0）。

% 是取模（求余数），判断奇偶特别好用：n % 2 == 0 即为偶数。

为什么整数除法会丢小数

这是”类型决定结果类型”的体现：两个 int 相除，编译器自然也给 int，而整数没有小数部分，只能截断。这不是 bug，而是为了让结果类型可预测。若你写 21 / 10.0，因为 10.0 是 double，结果就提升为 double，得到 2.1。记住一条：结果的类型，跟着操作数里”最宽”的那个走。

自增与自减

++ 让变量加 1，-- 减 1。放在前面还是后面有区别：

int n = 5;
int x = n++;   // 先用后加：x=5，之后 n=6
int y = ++n;   // 先加后用：n 先变 7，y=7

Tip

初学不必纠结 ++n 和 n++ 的差异，单独成行写 n++; 最不容易出错；只有在同一表达式里混用时才需要分前后。

二、关系与相等运算符：结果是 bool

这类运算符比较两个值，结果都是 bool（第 11 章讲过）。

运算符	含义
`==`	等于
`!=`	不等于
`>` `<`	大于 / 小于
`>=` `<=`	大于等于 / 小于等于

int score = 85;
Console.WriteLine(score > 60);     // True
Console.WriteLine(score == 100);   // False

Note

字符串也能用 == 比内容（见第 14 章）。但引用类型默认比的是「地址」，别把 == 当成万能等号；自定义类要正确比较需要实现自己的逻辑。

三、逻辑运算符：把多个条件合起来

逻辑运算符操作 bool，得到 bool。常见三个：

&& 逻辑与：两边都为真，结果才真。
|| 逻辑或：只要一边真，结果就真。
! 逻辑非：取反，真变假、假变真。

bool hasTicket = true;
bool isAdult = true;
bool canEnter = hasTicket && isAdult;   // 两个都真
Console.WriteLine(canEnter);            // True

bool vip = false;
bool freeEntry = canEnter || vip;       // 一边真即可
Console.WriteLine(freeEntry);           // True

Console.WriteLine(!vip);                // True，VIP 取反

短路求值：省时又安全

&& 和 || 有「短路」特性：左边已经能决定结果时，右边不再计算。

int n = 0;
bool result = n != 0 && (10 / n > 1);   // 左边为假，右边被跳过，不会除零
Console.WriteLine(result);

这不仅是性能优化，更是安全屏障：上面这种写法避免了「除零异常」。把「可能为假的防护条件」放 && 左边，是常见好习惯。

Tip

利用短路，可以把”前置检查”放在 && 左边护着右边的危险操作。比如 index >= 0 && arr[index] > 0，若 index 越界，右边的访问根本不会执行，自然不会崩。这是写安全代码的小技巧。

四、位运算：在二进制位上操作

位运算符直接操作整数在内存里的二进制位，常用于底层、权限标志、加密等场景。不必精通，但要知道它们存在。

运算符	含义	示例（二进制）
`&`	按位与	同 1 得 1
`\|`	按位或	有 1 得 1
`^`	按位异或	不同得 1
`~`	按位取反	0 变 1、1 变 0
`<<` `>>`	左移 / 右移	位整体平移

int p = 60;   // 二进制 0011 1100
int q = 13;   // 二进制 0000 1101
Console.WriteLine(p & q);   // 12，0000 1100
Console.WriteLine(p | q);   // 61，0011 1101
Console.WriteLine(p ^ q);   // 49，0011 0001
Console.WriteLine(p << 2);  // 240，左移两位相当于乘 4

Tip

^ 异或有个有趣性质：a ^ b ^ b == a，因此常用来做简单的「无临时变量交换」或轻量加密。日常业务代码用得少，了解即可。

位运算的实用直觉

左移 << 一位相当于乘 2，右移 >> 一位相当于除以 2（向下取整）。很多底层库、图像处理和权限系统用它提效。另一个常见用法是”标志位”：用每一位代表一个开关，多个权限用 | 合并、用 & 检测是否包含某权限。虽然初学用不到，但看懂别人的位操作代码时，知道它在”动二进制位”就够了。

五、运算符优先级：谁先算

表达式里运算符多时，优先级决定先后。记不住就加括号——这是最稳妥也最易读的做法。

精简优先级（从高到低）：

括号 ()、下标 []、自增自减 ++ --
一元符号 +x -x、逻辑非 !、按位取反 ~
乘 * 、除 /、取模 %
加 +、减 -
移位 << >>
关系 < > <= >=
相等 == !=
按位与 &、异或 ^、或 |
逻辑与 &&、逻辑或 ||
赋值 = 及复合赋值 += 等

看一个经典例子：

int r = 2 + 3 * 4;     // 先乘后加，得 14
int s = (2 + 3) * 4;   // 括号改变顺序，得 20

逻辑运算里，&& 高于 ||，所以 a || b && c 等价于 a || (b && c)。但强烈建议用括号写清楚，别考验读者的脑回路。

Note

优先级表不用背全。原则是：乘除先于加减，比较先于逻辑，赋值优先级最低；任何拿不准的组合，一律加括号。括号既消除歧义，也让三个月后的你感谢现在的自己。

比较相等也用 == 吗

第 11 章提过，string 用 == 比较的是”内容”而非”地址”，这点很贴心。但其他引用类型（比如你自己写的 class）默认 == 比的还是”是不是同一个对象”，不是内容。要让自定义类型也比内容，需要重写相等逻辑（第 47 章讲 object 基类时会涉及）。

所以默认规则是：字符串 == 比内容，其他引用类型 == 比引用。别想当然套用。

Note

数值类型、bool、char 这些值类型，== 永远比”值本身”，行为符合直觉，放心用。

优先级记不全怎么办

老实说，没人能背下完整优先级表。高手的做法是：不确定就加括号。括号既消除歧义，也让读代码的人一眼看懂你的意图。比起炫耀”我记得先算这个”，清晰的代码更值钱。

一个判断参考：当一行里混了算术、关系和逻辑三类运算符，基本就该加括号了。例如 (a + b) > c && d 比 a + b > c && d 更不容易误读。

常见疑问解答

问：% 取余对负数怎么算？ 结果符号跟随被除数（左边的数）。如 -7 % 3 得 -1，7 % -3 得 1。判断奇偶时用 n % 2 == 0，正负都不影响奇偶结论，可放心用。

问：自增 i++ 和 ++i 在独立成行时有区别吗？ 没有。单独写 i++; 和 ++i; 效果完全相同，都是让 i 加一。区别只在”作为表达式返回值”时：一个返回自增前、一个返回自增后。独立成行时挑顺手的即可。

问：逻辑运算符能用于非 bool 吗？ 不能。&&、||、! 只认 bool。若你有整数想当真假用，必须先显式比较，如 if (count > 0)，不能直接 if (count)。这是 C# 的安全设计。

要点速记

算术：+ - * / %，整数相除取整。
关系：> < >= <= == !=，结果都是 bool。
逻辑：&& 且、|| 或、! 非；&&/|| 短路。
优先级记不住就加括号；位运算玩二进制。

动手练一练

用取余 % 判断一个整数是奇数还是偶数，打印对应中文。
写 bool a = true, b = false;，分别打印 a && b、a || b、!a，验证逻辑运算符行为。
故意写 (2 + 3) * 4 和 2 + 3 * 4，对比结果，体会括号对优先级的影响。

整数除法与小数除法的对比

这一节单列出来，因为踩的人实在太多。关键看操作数类型：

Console.WriteLine(21 / 10);     // 2，两个 int，结果 int，截断
Console.WriteLine(21 / 10.0);   // 2.1，有 double，结果 double
Console.WriteLine(21.0 / 10);   // 2.1，同样升级为 double

要得到带小数的商，牢记”至少一个操作数是浮点（double/decimal/float）“。涉及金额务必用 decimal，别用 double，否则有精度误差。

短路求值的另一面

短路好用，但有个副作用：被跳过的一边”不会执行”。如果那一边有副作用（比如调用一个会修改状态的方法），跳过它就跳过了副作用，逻辑可能和你预期不同。

bool ok = false;
bool r = ok && DoSomething();   // ok 为假，DoSomething 不会被调用

所以把”有副作用的调用”放在短路的右边要当心——它可能在你以为会执行时根本没执行。需要时拆成独立 if，反而更清晰可控。

小结与下一步

四类基础运算符：算术管计算、关系管比较（出 bool）、逻辑管组合条件、位运算管二进制位。整数相除会截断，逻辑运算会短路，优先级拿不准就加括号。把这些记熟，写表达式就有了底气。

下一章我们讲赋值类运算符和空合并 ??、??=，它们是日常化简代码的利器。