逻辑运算符与表达式 - 民族中专人工智能专业组

考纲要求

一、逻辑运算符基本语法

掌握3种逻辑运算符（&&、||、!）的符号、含义及书写规范
理解逻辑运算符的运算对象（非0为真、0为假）
区分逻辑运算符与位运算符（&、|）的本质差异

二、逻辑运算核心规则

掌握“短路求值”规则（&&前假则后不执行、||前真则后不执行）
掌握逻辑运算符的优先级（! > && > ||）及结合性
能准确计算逻辑表达式的最终值（真为1、假为0）

三、逻辑表达式实战应用

掌握逻辑表达式在if/while等语句中的条件判断用法
能识别逻辑表达式中的常见语法错误（运算符混用、优先级错误）
能根据业务场景编写符合需求的逻辑表达式（区间判断、多条件筛选）

四、高频考点掌握

能快速判断短路求值场景下的表达式执行结果
能修正逻辑表达式中的优先级错误（如未加括号导致的逻辑错误）
能解决“区间判断”类逻辑表达式的编写问题（如a∈[10,20]）

知识点精讲

一、逻辑运算符基本语法

C语言提供3种逻辑运算符，用于对“真/假”进行逻辑运算，运算结果只有两种：真（非0值，运算结果为1）、假（0值，运算结果为0）。

运算符	名称	含义	运算对象数	示例	结果说明
&&	逻辑与	两边都真则真	双目	3>2 && 5<6	1（真）
\|\|	逻辑或	有一边真则真	双目	3>2 \|\| 5>6	1（真）
!	逻辑非	取反（真变假、假变真）	单目	!(3>2)	0（假）

核心规则：
C语言中没有专门的“布尔类型”，判断真假的规则是：非0值视为真，0值视为假；逻辑运算的结果固定为1（真）或0（假）。

// 逻辑运算符基础示例
#include 
int main() {
    int a = 5, b = 0;
    printf("5&&0 = %d\n", a && b);  // 0（假）：有一个为假则整体假
    printf("5||0 = %d\n", a || b);  // 1（真）：有一个为真则整体真
    printf("!5 = %d\n", !a);        // 0（假）：非真即假
    printf("!0 = %d\n", !b);        // 1（真）：非假即真
    return 0;
}
                

二、短路求值（高频考点）

逻辑与（&&）和逻辑或（||）具有“短路”特性，是考试核心考点，直接影响表达式执行结果：

1. 逻辑与（&&）短路规则

若左侧表达式为假（0），则右侧表达式不执行（因为整体必为假）。

#include 
int main() {
    int a = 0, b = 5;
    // a为0（假），b++不执行，b仍为5
    int res = a && (b++);
    printf("res = %d, b = %d\n", res, b);  // 输出：res = 0, b = 5
    return 0;
}
                

2. 逻辑或（||）短路规则

若左侧表达式为真（非0），则右侧表达式不执行（因为整体必为真）。

#include 
int main() {
    int a = 5, b = 5;
    // a为5（真），b++不执行，b仍为5
    int res = a || (b++);
    printf("res = %d, b = %d\n", res, b);  // 输出：res = 1, b = 5
    return 0;
}
                

3. 逻辑非（!）无短路特性

逻辑非是单目运算符，仅对单个表达式取反，无“短路”概念。

#include 
int main() {
    int a = 5;
    int res = !a;          // 5为真，取反后为0
    printf("res = %d\n", res);  // 输出：res = 0
    return 0;
}
                

三、优先级与结合性

逻辑运算符的优先级：!（逻辑非） > &&（逻辑与） > ||（逻辑或），且低于关系运算符（>、<、==等），高于赋值运算符。

运算符	优先级	结合性	示例	等效写法
!	高（2级）	自右向左	!a && b	(!a) && b
&&	中（11级）	自左向右	a > b && c < d	(a > b) && (c < d)
\|\|	低（12级）	自左向右	a > b \|\| c < d	(a > b) \|\| (c < d)

易错点：区间判断不能直接写10 < a < 20，需拆分为a > 10 && a < 20（因为10 < a < 20等效于(10 < a) < 20，结果永远为真）。

// 优先级错误示例与修正
#include 
int main() {
    int a = 15;
    // 错误写法：10 10 && a < 20;
    printf("错误写法结果：%d\n", wrong);   // 输出1
    printf("正确写法结果：%d\n", right);   // 输出1（a=15时）
    return 0;
}
                

四、逻辑表达式常见错误（高频考点）

运算符混用：将逻辑与（&&）写成位与（&）、逻辑或（||）写成位或（|）
区间判断错误：直接写a < x < b，未拆分为a < x && x < b
短路求值忽略：未考虑&&/||的短路特性导致变量未按预期修改
优先级错误：未加括号导致逻辑运算顺序错误（如!a || b && c）
非0值判断错误：认为只有1是真，忽略“所有非0值都视为真”的规则

// 常见错误示例
#include 
int main() {
    // 错误1：运算符混用（&是位与，不是逻辑与）
    int res1 = (3>2) & (5<6);  // 结果虽为1，但逻辑判断应使用&&
    // 错误2：区间判断错误
    int a = 25;
    int res2 = 10 < a < 20;    // 结果为1（错误），实际a=25不在[10,20]
    // 错误3：短路求值忽略
    int b = 0, c = 5;
    int res3 = b && (c++);     // c++未执行，c仍为5
    printf("res1=%d, res2=%d, c=%d\n", res1, res2, c); // 输出：1,1,5
    return 0;
}
                

例题精选

例题1：逻辑运算符基础求值

计算以下逻辑表达式的值：(3>2)&&(5<4)、(3>2)||(5<4)、!(3>2)，并输出结果。

#include 

int main() {
    int res1 = (3>2) && (5<4);
    int res2 = (3>2) || (5<4);
    int res3 = !(3>2);
    printf("(3>2)&&(5<4) = %d\n", res1);
    printf("(3>2)||(5<4) = %d\n", res2);
    printf("!(3>2) = %d\n", res3);
    return 0;
}
                

运行结果：
(3>2)&&(5<4) = 0
(3>2)||(5<4) = 1
!(3>2) = 0

解析：
1. (3>2)为真（1），(5<4)为假（0），逻辑与需要两边都真才为真，故res1=0；
2. 逻辑或只要有一边为真就为真，故res2=1；
3. 逻辑非对真取反为假，故res3=0；
4. 所有逻辑运算结果固定为1（真）或0（假），与运算对象的具体值无关。

例题2：短路求值特性分析

分析以下代码的执行结果，重点理解&&的短路特性。

#include 

int main() {
    int a = 0, b = 10;
    // a=0（假），b++不执行
    int res = a && (b++);
    printf("res = %d, b = %d\n", res, b);
    
    a = 5; b = 10;
    // a=5（真），b++执行
    res = a && (b++);
    printf("res = %d, b = %d\n", res, b);
    return 0;
}
                

运行结果：
res = 0, b = 10
res = 1, b = 11

解析：
1. 第一次运算：a=0（假），逻辑与短路，右侧b++不执行，b保持10，res=0；
2. 第二次运算：a=5（真），逻辑与需要判断右侧，b++执行（b变为11），res=1；
3. 短路特性是考试高频考点，需重点关注“右侧表达式是否执行”。

例题3：区间判断的正确写法

判断变量a是否在[10,20]区间内，对比错误与正确写法的结果。

#include 

int main() {
    int a = 25;
    // 错误写法：1010 且 a<20
    int right = a > 10 && a < 20;
    printf("错误写法结果：%d\n", wrong);
    printf("正确写法结果：%d\n", right);
    return 0;
}
                

运行结果：
错误写法结果：1
正确写法结果：0

解析：
1. 错误写法中，10 2. 正确写法用&&连接两个关系表达式，a=25时a<20为假，整体结果为0；
3. 区间判断是逻辑表达式最常见的实战场景，必须用&&拆分。

例题4：优先级与括号的影响

分析以下代码的执行结果，理解逻辑运算符的优先级规则。

#include 

int main() {
    int a = 3, b = 2, c = 1;
    // 优先级：! > && > ||，等效于 (!a) || (b > c && a > b)
    int res1 = !a || b > c && a > b;
    // 加括号改变优先级：!(a || b > c) && (a > b)
    int res2 = !(a || b > c) && (a > b);
    printf("res1 = %d\n", res1);
    printf("res2 = %d\n", res2);
    return 0;
}
                

运行结果：
res1 = 1
res2 = 0

解析：
1. res1计算过程：!3=0 → b>c=1，a>b=1 → 1&&1=1 → 0||1=1；
2. res2计算过程：b>c=1 → a||1=1 → !1=0 → a>b=1 → 0&&1=0；
3. 优先级不明确时，建议加括号明确运算顺序，避免逻辑错误。

例题5：逻辑表达式在if语句中的应用

使用逻辑表达式判断“成绩score是否在60~100之间”，并输出结果。

#include 

int main() {
    int score = 85;

    if (score >= 60 && score <= 100) {
        printf("成绩合格\n");
    } else {
        printf("成绩不合格\n");
    }
    
    score = 55;
    if (score >= 60 && score <= 100) {
        printf("成绩合格\n");
    } else {
        printf("成绩不合格\n");
    }
    return 0;
}
                

运行结果：
成绩合格
成绩不合格

解析：
1. 逻辑表达式score>=60 && score<=100 是判断成绩合法区间的标准写法；
2. if语句的条件本质是逻辑表达式，非0值执行if分支，0值执行else分支；
3. 若写成score>=60 || score<=100，会导致所有值都判定为“合格”，逻辑完全错误。

🖥️ C语言逻辑运算符与表达式

考纲要求

一、逻辑运算符基本语法

二、逻辑运算核心规则

三、逻辑表达式实战应用

四、高频考点掌握

知识点精讲

一、逻辑运算符基本语法

二、短路求值（高频考点）

1. 逻辑与（&&）短路规则

2. 逻辑或（||）短路规则

3. 逻辑非（!）无短路特性

三、优先级与结合性

四、逻辑表达式常见错误（高频考点）

例题精选

例题1：逻辑运算符基础求值

例题2：短路求值特性分析

例题3：区间判断的正确写法

例题4：优先级与括号的影响

例题5：逻辑表达式在if语句中的应用

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