位运算

时间：2015-03-26 07:57:00 阅读：325 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

本文转载http://www.cnblogs.com/911/archive/2008/05/20/1203477.html 位运算是指按二进制进行的运算。在系统软件中，常常需要处理二进制位的问题。C语言提供了6个位操作运算符。这些运算符只能用于整型操作数，即只能用于带符号或无符号的char,short,int与long类型。 C语言提供的位运算符列表：运算符含义描述 & 按位与如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果值为1，否则为0 | 按位或两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1 ^ 按位异或若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1 ~ 取反 ~是一元运算符，用来对一个二进制数按位取反，即将0变1，将1变0 << 左移用来将一个数的各二进制位全部左移N位，右补0 >> 右移将一个数的各二进制位右移N位，移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补0 1、“按位与”运算符（&）按位与是指：参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。如果两个相应的二进制位都为１，则该位的结果值为1；否则为0。这里的1可以理解为逻辑中的true,0可以理解为逻辑中的false。按位与其实与逻辑上“与”的运算规则一致。逻辑上的“与”，要求运算数全真，结果才为真。若， A=true,B=true,则A∩B=true 例如：3&5 3的二进制编码是11(2)。（为了区分十进制和其他进制，本文规定，凡是非十进制的数据均在数据后面加上括号，括号中注明其进制，二进制则标记为2）内存储存数据的基本单位是字节（Byte），一个字节由8个位（bit)所组成。位是用以描述电脑数据量的最小单位。二进制系统中，每个0或1就是一个位。将11（2）补足成一个字节，则是00000011（2）。5的二进制编码是 101（2），将其补足成一个字节，则是00000101（2）按位与运算： 00000011(2) &00000101(2) 00000001(2) 由此可知3&5=1 c语言代码： #include main() { int a=3; int b = 5; printf("%d",a&b); } 按位与的用途：（1）清零若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合一下条件：原来的数中为1的位，新数中相应位为0。然后使二者进行&运算，即可达到清零目的。例：原数为43，即00101011（2），另找一个数，设它为148，即10010100（2），将两者按位与运算： 00101011（2） &10010100（2） 00000000（2） c语言源代码： #include main() { int a=43; int b = 148; printf("%d",a&b); } （2）取一个数中某些指定位若有一个整数a(2byte),想要取其中的低字节，只需要将a与8个1按位与即可。 a 00101100 10101100 b 00000000 11111111 c 00000000 10101100 （3）保留指定位：与一个数进行“按位与”运算，此数在该位取1. 例如：有一数84，即01010100（2），想把其中从左边算起的第3，4，5，7，8位保留下来，运算如下： 01010100(2) &00111011(2) 00010000(2) 即：a=84,b=59 c=a&b=16 c语言源代码： #include main() { int a=84; int b = 59; printf("%d",a&b); } 2、“按位或”运算符（|）两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1。借用逻辑学中或运算的话来说就是，一真为真。例如：60（8）|17（8）,将八进制60与八进制17进行按位或运算。 00110000 |00001111 00111111 c语言源代码： #include main() { int a=060; int b = 017; printf("%d",a|b); } 应用：按位或运算常用来对一个数据的某些位定值为1。例如：如果想使一个数a的低4位改为1，则只需要将a与17（8）进行按位或运算即可。 3、“异或”运算符（^）他的规则是：若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1 即0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1， 1∧1=0 例： 00111001 ∧ 00101010 00010011 c语言源代码： #include main() { int a=071; int b = 052; printf("%d",a^b); } 应用：（1）使特定位翻转设有数01111010（2），想使其低4位翻转，即1变0，0变1.可以将其与00001111（2）进行“异或”运算，即： 01111010 ^00001111 01110101 运算结果的低４位正好是原数低４位的翻转。可见，要使哪几位翻转就将与其进行∧运算的该几位置为１即可。 (２)与0相“异或”，保留原值例如：012^00=012 00001010 ^00000000 00001010 因为原数中的1与0进行异或运算得1，0^0得0，故保留原数。 (３) 交换两个值，不用临时变量例如：ａ＝３，即11（2）；ｂ＝４，即100（2）。想将ａ和ｂ的值互换，可以用以下赋值语句实现：ａ＝a∧b; ｂ＝b∧a; ａ＝a∧b; ａ＝011(2) （∧）ｂ＝100(2) ａ＝111(2)（a∧b的结果，a已变成７）（∧）ｂ＝100(2) ｂ＝011(2)（b∧a的结果，b已变成３）（∧）ａ＝111(2) ａ＝100（2）（a∧b的结果，a已变成４）等效于以下两步： ① 执行前两个赋值语句：“ａ＝ａ∧ｂ；”和“ｂ＝ｂ∧ａ；”相当于b=b∧(a∧b)。 ② 再执行第三个赋值语句：ａ＝ａ∧ｂ。由于a的值等于（ａ∧ｂ），b的值等于（ｂ∧ａ∧ｂ），因此，相当于a=ａ∧ｂ∧ｂ∧ａ∧ｂ，即a的值等于ａ∧ａ∧ｂ∧ｂ∧ｂ，等于ｂ。很神奇吧！ c语言源代码： #include main() { int a=3; int b = 4; a=a^b; b=b^a; a=a^b; printf("a=%d b=%d",a,b); } 4、“取反”运算符（~）他是一元运算符，用于求整数的二进制反码，即分别将操作数各二进制位上的1变为0，0变为1。例如：~77(8) 源代码： #include main() { int a=077; printf("%d",~a); } 5、左移运算符（<<）左移运算符是用来将一个数的各二进制位左移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），其右边空出的位用0填补，高位左移溢出则舍弃该高位。例如：将a的二进制数左移2位，右边空出的位补0，左边溢出的位舍弃。若a=15,即00001111（2），左移2 位得00111100（2）。源代码： #include main() { int a=15; printf("%d",a<<2); } 左移1位相当于该数乘以2，左移2位相当于该数乘以2*2＝4,15＜＜2=60，即乘了４。但此结论只适用于该数左移时被溢出舍弃的高位中不包含1的情况。假设以一个字节（８位）存一个整数，若ａ为无符号整型变量，则ａ＝64时，左移一位时溢出的是0 ，而左移2位时，溢出的高位中包含1。 6、右移运算符（>>）右移运算符是用来将一个数的各二进制位右移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补0。对于有符号数，某些机器将对左边空出的部分用符号位填补（即“算术移位”），而另一些机器则对左边空出的部分用0填补（即“逻辑移位”）。注意：对无符号数,右移时左边高位移入0；对于有符号的值,如果原来符号位为0(该数为正),则左边也是移入0。如果符号位原来为1(即负数),则左边移入0还是1,要取决于所用的计算机系统。有的系统移入0,有的系统移入1。移入0的称为“逻辑移位”,即简单移位；移入1的称为“算术移位”。例： a的值是八进制数113755： a:1001011111101101 （用二进制形式表示） a>>1: 0100101111110110 (逻辑右移时) a>>1: 1100101111110110 (算术右移时) 在有些系统中,a>>1得八进制数045766,而在另一些系统上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C 编译采用的是算术右移,即对有符号数右移时,如果符号位原来为1，左面移入高位的是1。源代码： #include main() { int a=0113755; printf("%d",a>>1); } 7、位运算赋值运算符位运算符与赋值运算符可以组成复合赋值运算符。例如: &=, |=, >>=, <<=, ∧= 例： a & = b相当于 a = a & b a << =2相当于a = a << 2

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原文：http://www.cnblogs.com/huafan/p/4367615.html

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