C语言位运算符在程序中的作用 -

标题: C语言位运算符在程序中的作用 [打印本页]

作者: 51黑er 时间: 2015-11-9 21:17
标题: C语言位运算符在程序中的作用
C语言运算符主要包括：与、或、异或、取反、左移和右移
一、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
应用：
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。
a 00101011
b 10010100
c 00000000 //c = a & b
2.取一个书中某些指定位
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 //c = a & b
3.保留指定位
a 01010100
b 00111011
c 00010000 //c = a & b

二、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。借用逻辑学中或运算的话来说就是，一真为真
应用：将一个数据的某些位定值为1
a 00110000
b 00001111
c 00111111 //c = a | b

三、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
应用：不用临时变量，交换两个值
计算前：
a＝3，即011（2）；b＝4，即100（2）
计算过程：
a＝a ^ b; //即111 = 011 ^ 100
b＝b ^ a; //即011 = 100 ^ 111
a＝a ^ b; //即100 = 111 ^ 011
计算后：
a＝100（2）即 4 ；b = 011（2）即 3；

四、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

五、左移（<<）
用来将一个数的各二进制位全部左移N位，右补0

六、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

七、原码，反码，补码的基础概念和计算方法
1.原码
原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值
比如如果是8位二进制:
[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001
第一位是符号位. 因为第一位是符号位, 所以8位二进制数的取值范围就是:
[1111 1111 , 0111 1111] 即 [-127 , 127]
原码是人脑最容易理解和计算的表示方式。
2.反码
反码的表示方法是:
正数的反码是其本身
负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反.
[+1] = [00000001]原 = [00000001]反
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反
可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.
3.补码
补码的表示方法是:
正数的补码就是其本身
负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)
[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补
对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.
补码举例：16位的变量求补码,比如-266的补码求法：((266^0xffff)+1) 结果是0xfef6。

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