我們在嵌入式的開發中難免會遇到 C 語言中的位運算符，因爲我們需要效率，而位運算恰好效率比別的運算符效率高多了。位運算符直接對 bit 爲進行操作，其效率最高。常見的位運算操作如下
我們在左移和右移時必須要注意：1、左操作數必須爲整數類型，char 和 short 被隱式轉換爲 int 後進行移位操作；2、右操作數的範圍必須爲：[0，31]；3、左移運算符 << 將運算數的二進制位左移，規則是高位丟棄低位補0；4、右移運算符 >> 把運算數的二進制位右移，規則是高位補符號位低位丟棄。
比如 0x1 << 2 + 3 的值會是多少呢？我們猜想有這麼幾種情況：1、先算 0x1 << 2 再把中間結果加 3，最終結果爲 7；2、先算 2 + 3，所以結果爲 32；3、這麼混合的運算會出錯。我們來看個示例代碼，來看看編譯器是如何處理的，代碼如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d\n", 3 << 2);
printf("%d\n", 3 >> 1);
printf("%d\n", -1 >> 1);
printf("%d\n", 0x01 << 2 + 3);
return 0;
}我們先來分析下這個代碼，第5行 3 << 2 ==> 11 << 2 ==> 1100 ==> 12；第6行 3 >> 1 ==> 11 >> 1 ==> 1；編譯後結果如下：
我們可以看到我們的分析是對的，第8行執行的是我們之前分析的第2種結果。
我們在 C 語言中應避免位運算符、邏輯運算符和數學運算符同時出現在一個表達式中；但位運算符、邏輯運算符和數學運算符需要同時參與運算時，儘量使用括號()來表達計算次序；左移 n 爲相當於乘以 2 的 n 次方（同理右移相當於除），但效率比數學運算符高。
我們下來看個實現宏函數交換的功能，這也是筆試中經常會遇到的一個題目，代碼如下：
#define SWAP1(a, b) \
{ \
int t = a; \
a = b; \
b = t; \
}這是我們最常用的一種寫法，但是它需要一個額外變量。我們下面來看個不需要藉助額外變量的版本就可以完成的宏函數，代碼如下：
#define SWAP2(a, b) \
{ \
a = a + b; \
b = a - b; \
a = a - b; \
}第4 行相當於 b = (a + b) - b ==> b = a；第5行相當於 a = (a + b) - b ==> a = (a + b) - a ==> a = b；這種也可以完成交換功能，但是它的效率似乎不是那麼的高，因爲要藉助於數學運算。我們再來實現一個基於位運算實現的，代碼如下：
#define SWAP3(a, b) \
{ \
a = a ^ b; \
b = a ^ b; \
a = a ^ b; \
}我們上面的代碼效率是非常高的，我們來分析下，第 4 行相當於 b = (a ^ b) ^ b ==> b = a； 第5行相當於 a = (a ^ b) ^ b ==> a = (a ^ b) ^ a ==> a = b；這樣也實現了交換的功能。
位運算與邏輯運算不同之處：1、位運算沒有短路規則，每個操作數都參與運算；2、位運算的結果爲整數，而不是 0 或 1；3、位運算的優先級高於邏輯運算優先級。
我們來看看下面這個示例代碼：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int j = 0;
int k = 0;
if( ++i | ++j & ++k )
{
printf("Run here...\n");
}
printf("i = %d\n", i);
printf("j = %d\n", j);
printf("k = %d\n", k);
return 0;
}我們分析下，第 9 行執行完，i、j、k分別就是1了。因爲我們這塊是位運算，所以沒有短路規則。我們來看看編譯結果：
是如我們分析的那樣，如果我們第9行換成if( ++i || ++j && ++k ) 這樣，那麼便是 i = 1，j = 0， k = 0 了，打印如下
通過我們今天學習的位運算符，總結如下：1、位運算符只能用於整數類型；2、左移和右移運算符的右操作數範圍必須爲[0， 31]；3、位運算沒有短路規則，所有操作數均會求值；4、位運算的效率高於四則運算和邏輯運算；5、運算優先級：四則運算 > 位運算 > 邏輯運算。後面我們會繼續對 C 語言的學習。
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