c語言位運算詳解

Code:
  1. // 在學校沒有這一課 只有自學了    
  2.   
  3. C語言位運算詳解   
  4.   
  5.   位運算是指按二進制進行的運算。在系統軟件中,常常需要處理二進制位的問題。C語言提供了6個位操作   
  6.   
  7.   運算符。這些運算符只能用於整型操作數,即只能用於帶符號或無符號的char,short,intlong類型。   
  8.   
  9. C語言提供的位運算符列表:   
  10.   
  11. 運算符 含義 描述   
  12.   
  13.   & 按位與 如果兩個相應的二進制位都爲1,則該位的結果值爲1,否則爲0   
  14.   
  15.   | 按位或 兩個相應的二進制位中只要有一個爲1,該位的結果值爲1   
  16.   
  17.   ^ 按位異或 若參加運算的兩個二進制位值相同則爲0,否則爲1   
  18.   
  19.   ~ 取反 ~是一元運算符,用來對一個二進制數按位取反,即將0變1,將1變0   
  20.   
  21.   << 左移 用來將一個數的各二進制位全部左移N位,右補0   
  22.   
  23.   >> 右移 將一個數的各二進制位右移N位,移到右端的低位被捨棄,對於無符號數,高位補0   
  24.   
  25. 1、“按位與”運算符(&)   
  26.   
  27.   按位與是指:參加運算的兩個數據,按二進制位進行“與”運算。如果兩個相應的二進制位都爲1,   
  28.   
  29.   則該位的結果值爲1;否則爲0。這裏的1可以理解爲邏輯中的true,0可以理解爲邏輯中的false。按位與其   
  30.   
  31.   實與邏輯上“與”的運算規則一致。邏輯上的“與”,要求運算數全真,結果才爲真。若   
  32.   
  33.   A=true,B=true,則A∩B=true 例如:3&5 3的二進制編碼是11(2)。(爲了區分十進制和其他進制,本文規   
  34.   
  35.   定,凡是非十進制的數據均在數據後面加上括號,括號中註明其進制,二進制則標記爲2)內存儲存數據   
  36.   
  37.    的基本單位是字節(Byte),一個字節由8個位(bit)所組成。位是用以描述電腦數據量的最小單位。二   
  38.   
  39.   進制系統中,每個0或1就是一個位。將11(2)補足成一個字節,則是00000011(2)。5的二進制編碼是   
  40.   
  41. 101(2),將其補足成一個字節,則是00000101(2)   
  42.   
  43. 按位與運算:   
  44.   
  45. 00000011(2)   
  46.   
  47. &00000101(2)   
  48.   
  49. 00000001(2)   
  50.   
  51. 由此可知3&5=1   
  52.   
  53. c語言代碼:   
  54.   
  55. #include <stdio.h>   
  56.   
  57. main() { int a=3;   
  58.   
  59. int b = 5;   
  60.   
  61. printf("%d",a&b)   
  62.   
  63. } 按位與的用途:   
  64.   
  65. (1)清零   
  66.   
  67.   若想對一個存儲單元清零,即使其全部二進制位爲0,只要找一個二進制數,其中各個位符合一下條件:   
  68.   
  69.   原來的數中爲1的位,新數中相應位爲0。然後使二者進行&運算,即可達到清零目的。   
  70.   
  71.   例:原數爲43,即00101011(2),另找一個數,設它爲148,即10010100(2),將兩者按位與運算:   
  72.   
  73. 00101011(2)   
  74.   
  75. &10010100(2)   
  76.   
  77. 00000000(2)   
  78.   
  79. c語言源代碼:   
  80.   
  81. #include <stdio.h>   
  82.   
  83. main() { int a=43;   
  84.   
  85. int b = 148;   
  86.   
  87. printf("%d",a&b);   
  88.   
  89. } (2)取一個數中某些指定位   
  90.   
  91.   若有一個整數a(2byte),想要取其中的低字節,只需要將a與8個1按位與即可。   
  92.   
  93. a 00101100 10101100   
  94.   
  95. b 00000000 11111111   
  96.   
  97. c 00000000 10101100   
  98.   
  99. (3)保留指定位:與一個數進行“按位與”運算,此數在該位取1.   
  100.   
  101. 例如:有一數84,即01010100(2),想把其中從左邊算起的第3,4,5,7,8位保留下來,運算如下:   
  102.   
  103. 01010100(2)   
  104.   
  105. &00111011(2)   
  106.   
  107. 00010000(2)   
  108.   
  109. 即:a=84,b=59   
  110.   
  111. c=a&b=16   
  112.   
  113. c語言源代碼:   
  114.   
  115. #include <stdio.h>   
  116.   
  117. main() { int a=84;   
  118.   
  119. int b = 59;   
  120.   
  121. printf("%d",a&b);   
  122.   
  123. } 2、“按位或”運算符(|)   
  124.   兩個相應的二進制位中只要有一個爲1,該位的結果值爲1。借用邏輯學中或運算的話來說就是,一真爲真。 例如:60(8)|17(8),將八進制60與八進制17進行按位或運算。   
  125.   
  126. 00110000   
  127.   
  128. |00001111   
  129.   
  130. 00111111   
  131.   
  132. c語言源代碼:   
  133.   
  134. #include <stdio.h>   
  135.   
  136. main()    
  137. int a=060;   
  138. int b = 017;   
  139.   
  140. printf("%d",a|b);   
  141.   
  142. } 應用:按位或運算常用來對一個數據的某些位定值爲1。例如:如果想使一個數a的低4位改爲1,則只需要將a與17(8)進行按位或運算即可。   
  143.   
  144. 3、“異或”運算符(^) 他的規則是:若參加運算的兩個二進制位值相同則爲0,否則爲1   
  145. 即0∧0=0,0∧1=1,1∧0=1, 1∧1=0   
  146.   
  147. 例: 00111001   
  148.   
  149. ∧ 00101010   
  150.   
  151.   
  152. 00010011   
  153.   
  154. c語言源代碼:   
  155.   
  156. #include <stdio.h>   
  157.   
  158.   
  159. main() { int a=071;   
  160.   
  161. int b = 052;   
  162.   
  163. printf("%d",a^b);   
  164.   
  165. } 應用: (1)使特定位翻轉   
  166.   
  167.   設有數01111010(2),想使其低4位翻轉,即1變0,0變1.可以將其與00001111(2)進行“異或”運算,   
  168.   
  169. 即: 01111010   
  170.   
  171. ^00001111   
  172.   
  173. 01110101   
  174.   
  175.   運算結果的低4位正好是原數低4位的翻轉。可見,要使哪幾位翻轉就將與其進行∧運算的該幾位置爲1   
  176.   
  177. 即可。 (2)與0相“異或”,保留原值   
  178.   
  179. 例如:012^00=012   
  180.   
  181. 00001010   
  182.   
  183. ^00000000   
  184.   
  185. 00001010   
  186.  因爲原數中的1與0進行異或運算得1,0^0得0,故保留原數。   
  187. (3) 交換兩個值,不用臨時變量   
  188. 例如:a=3,即11(2);b=4,即100(2)想將a和b的值互換,可以用以下賦值語句實現:   
  189. a=a∧b;   
  190. b=b∧a;   
  191. a=a∧b;   
  192. a=011(2)   
  193. (∧)b=100(2)   
  194. a=111(2)(a∧b的結果,a已變成7)   
  195. (∧)b=100(2)   
  196. b=011(2)(b∧a的結果,b已變成3)   
  197. (∧)a=111(2)    
  198.   
  199. a=100(2)(a∧b的結果,a已變成4)   
  200.   
  201. 等效於以下兩步:   
  202.   ① 執行前兩個賦值語句:“a=a∧b;”和“b=b∧a;”相當於b=b∧(a∧b)。   
  203.   ② 再執行第三個賦值語句: a=a∧b。由於a的值等於(a∧b),b的值等於(b∧a∧b),   
  204.   因此,相當於a=a∧b∧b∧a∧b,即a的值等於a∧a∧b∧b∧b,等於b。   
  205.   
  206. 很神奇吧!   
  207.   
  208. c語言源代碼:   
  209.   
  210. #include <stdio.h>   
  211.   
  212. main()    
  213. int a=3;   
  214.   
  215. int b = 4;   
  216.   
  217. a=a^b; b=b^a; a=a^b;    
  218. printf("a=%d b=%d",a,b);   
  219. } 4、“取反”運算符(~)   
  220.   
  221.   他是一元運算符,用於求整數的二進制反碼,即分別將操作數各二進制位上的1變爲0,0變爲1。   
  222.   
  223. 例如:~77(8)   
  224.   
  225. 源代碼: #include <stdio.h>   
  226.   
  227. main() { int a=077;   
  228.   
  229. printf("%d",~a);   
  230.   
  231. } 5、左移運算符(<<)   
  232.  左移運算符是用來將一個數的各二進制位左移若干位,移動的位數由右操作數指定(右操作數必須是非負值),其右邊空出的位用0填補,高位左移溢出則捨棄該高位。   
  233.   例如:將a的二進制數左移2位,右邊空出的位補0,左邊溢出的位捨棄。若a=15,即00001111(2),左移2位得00111100(2)。   
  234.   
  235. 源代碼:   
  236.  #include <stdio.h>   
  237. main()    
  238. int a=15;   
  239. printf("%d",a<<2);   
  240.   
  241. } 左移1位相當於該數乘以2,左移2位相當於該數乘以2*2=4,15<<2=60,即乘了4。但此結論只適用於該數左移時被溢出捨棄的高位中不包含1的情況。   
  242.   
  243.   假設以一個字節(8位)存一個整數,若a爲無符號整型變量,則a=**,左移一位時溢出的是0,而左移2位時,溢出的高位中包含1。   
  244.   
  245. 6、右移運算符(>>)   
  246.   右移運算符是用來將一個數的各二進制位右移若干位,移動的位數由右操作數指定(右操作數必須是非負   
  247.   
  248.   值),移到右端的低位被捨棄,對於無符號數,高位補0。對於有符號數,某些機器將對左邊空出的部   
  249.   
  250.   用符號位填補(即“算術移位”),而另一些機器則對左邊空出的部分用0填補(即“邏輯移位”)。   
  251. 注意:對無符號數,右移時左邊高位移入0;對於有符號的值,如果原來符號位爲0(該數爲正),則左邊也是移   
  252.   入0。如果符號位原來爲1(即負數),則左邊移入0還是1,要取決於所用的計算機系統。有的系統移入0,有的   
  253.   系統移入1。移入0的稱爲“邏輯移位”,即簡單移位;移入1的稱爲“算術移位”。   
  254. 例: a的值是八進制數113755:   
  255.   
  256. a:1001011111101101 (用二進制形式表示)   
  257. a>>1: 0100101111110110 (邏輯右移時)   
  258. a>>1: 1100101111110110 (算術右移時)   
  259.   在有些系統中,a>>1得八進制數045766,而在另一些系統上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C   
  260.   
  261.   編譯採用的是算術右移,即對有符號數右移時,如果符號位原來爲1,左面移入高位的是1。   
  262. 源代碼: #include <stdio.h>   
  263. main() { int a=0113755;   
  264.   
  265. printf("%d",a>>1);   
  266.   
  267. } 7、位運算賦值運算符   
  268.   
  269. 位運算符與賦值運算符可以組成複合賦值運算符。   
  270. 例如: &=, |=, >>=, <<=, ∧=   
  271. 例: a & = b相當於 a = a & b   
  272. a << =2相當於a = a << 2   
  273.   
  274.     

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章