Objective-C位運算符

轉自:http://www.cnblogs.com/pengyingh/articles/2357033.html

這篇文章我們一起來看看Objective-C位運算符Objective-C語言中有各種各樣的運算符可處理數字中的特定位,如下表所示:

 符號  運算
 &  按位與
 |  按位或
 ^  按位異或
 ~  一次求反
 <<  向左移位
 >>  向右移位

 

表中列出的所有運算符,除一次求反運算符(~)外,都是二元運算符,因此需要兩個運算數。位運算符可處理任何類型的整型值,但不能處理浮點值。

1、按位運算符

對兩個值執行與運算時,會逐位比較兩個值的二進制表示。第一個值與第二個值對應位都爲1時,在結果的對應位上就會得到1,其他的組合在結果中都得到0。如果b1和b2表示兩個運算數的對應位,那麼下表(稱爲真值表)就顯示了在b1和b2所有可能值下對b1和b2執行與操作的結果。

b1   b2   b1 & b2
——————————
0     0         0
0     1         0
1     0         0
1     1         1

例如,如果w1和w2都定義爲short int , w1等於十六進制的15 ,  w2等於十六進制的0c,那麼以下C語句會將值0x04指派給w3。

w3 = w1 & w2;

將w1、w2和w3都表示爲二進制後可更清楚地看到此過程,假設所處理的short int大小爲16位。

w1    0000 0000 0001 0101     0x15
w2    0000 0000 0000 1100   & 0x0c
————————————————————
w3    0000 0000 0000 0100     0x04

按位與運算經常用於屏蔽運算。就是說,這個運算符可輕易地將數據項的特定位設置爲0。例如,語句

w3 = w1 & 3;

將w1與常量3按位與所得的值指派給w3。它的作用是將w3中的全部位(而非最右邊的兩位)設置爲0,並保留w1中最左邊的兩位。

與Objective-C中使用的所有二元運算符相同,通過添加等號,二元位運算符可同樣用作賦值運算符。因此語句

word &= 15;

與下列語句

word = word & 15;

執行相同的功能。

此外,它還能將word的全部位設置爲0,但最右邊的四位除外。

2、按位或運算符

在Objective-C中對兩個值執行按位或運算時,會逐位比較兩個值的二進制表示。此時,只要第一個值或者第二個值的相應位是1。那麼結果的對應位就是1。按位或操作符的真值表如下所示。

b1    b2    b1 | b2
———————————
0      0          0
0      1          1
1      0          1
1      1          1

所以,如果w1是short int,等於十六進制的19, w2也是short int,等於十六進制的6a,那麼對w1和vv2執行按位或會得到十六進制的7b,如下所示:

w1    0000 0000 0001 1001      0x19
w2    0000 0000 0110 1010   |  0x6a
————————————————————
        0000 0000 0111 1011      0x7b

按位或操作通常就稱爲按位OR,用於將某個詞的特定位設爲1。例如,以下語句將w1最右邊的三位設爲1,而不管這些位操作前的狀態是什麼都是如此。

w1 = w1 | 07;

當然,可以在語句中使用特殊的斌值運算符,如下面的語句所示:

w1 |= 07;

我們在後面會提供一個程序例子,演示如何使用按位或運算符。

3、按位異或運算符

按位異或運算符,通常稱爲XOR運算符,遵守以下規則:對幹兩個運算數的相應位,如果任何一個位是1,但不是兩者全爲1,那麼結果的對應位將是1,否則是0。該運算符的真值表如
下所示:

b1     b2     b1 ^ b2
————————————
0       0           0
0       1           1
1       0           1
1       1           0

如果w1和w2分別等於十六進制的5e和d6,那麼w1與w2執行異或運算後的結果是十六進制值e8,如下所示:

w1     0000 0000 0101 1110     0x5e
w2     0000 0000 1011 0110  ^ 0xd6
——————————————————————
         0000 0000 1110 1000     0xe8

本文就先講到這裏,對於Objective-C位運算符我們下一篇繼續探討,下次主要討論一下Objective-C位運算符中的一次求反、向左移位運算、向右移位運算,下回見。

 

1、一次求反運算

一次求反運算符是一元運算符,它的作用僅是對運算數的位“翻轉”。將運算數的每個是1的位翻轉爲0,而將每個是0的位翻轉爲1。此處提供真值表只是爲了保持內容的完整性。

b1    ~b1
——————
0        1
1        0

如果w1是short int,  16位長,等於十六進制值a52f,那麼對該值執行一次求反運算會得到十六進制值5ab0:

w1    1010  0101  0010  1111  0xa52f
~w1  0101  1010  1101  0000  0x5ab0

如果不知道運算中數值的準確位大小,那麼一次求反運算符非常有用,使用它可讓程序不會依賴於整數數據類型的特定大小。例如,要將類型爲int的w1的最低位設爲0,可將一個所有位都是1、但最右邊的位是0的int值與w1進行與運算。所以像下面這樣的C語句在用32位表示整數的機器上可正常工作。

w1 &= 0xFFFFFFFE;

如果用

w1 &= ~1;

替換上面的語句,那麼在任何機器上w1都會同正確的值進行與運算。

這是因爲這條語句會對1求反,然後在左側會加入足夠的1,以滿足int的大小要求(在32位機器上,會在左側的31個位上加入1)。

現在,顯示一個實際的程序例子,說明各種位運算符的用途

 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
// Bitwise operators illustrated
#import <foundation foundation.h="">
int main (int argc, char *argv[])
{
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
unsigned int w1 = 0xA0A0A0A0, w2 = 0xFFFF0000,
w3 = 0x00007777;
NSLog (@”%x %x %x”, w1 & w2, w1 | w2, w1 ^ w2);
NSLog (@”%x %x %x”, ~w1, ~w2, ~w3);
NSLog (@”%x %x %x”, w1 ^ w1, w1 & ~w2, w1 | w2 | w3);
NSLog (@”%x %x”, w1 | w2 & w3, w1 | w2 & ~w3);
NSLog (@”%x %x”, ~(~w1 & ~w2), ~(~w1 | ~w2));
[pool drain];
return 0;
}</foundation>

結果輸出:

 

a0a00000 ffffa0a0 5f5fa0a0
5f5f5f5f ffff ffff8888
0 a0a0 fffff7f7
a0a0a0a0 ffffa0a0
ffffa0a0 a0a00000

對代碼中的每個運算都演算一遍,確定你理解了這些結果是如何得到的。

在第四個NSLog調用中,需要注意重要的一點,即按位與運算符的優先級要高於按位或運算符,因爲這會實際影響表達式的最終結果值。

第五個NSLog調用展示了DeMorgan的規則:~(~a & ~b)等於a | b,~(~a | ~b)等於a & b。

2、向左移位運算符

對值執行向左移位運算時,按照字面的意思,值中包含的位將向左移動。與該操作關聯的是該值要移動的位置(或位)數目。超出數據項的高位的位將丟失,而從低位移入的值總爲0。因此,如果w1等於3,那麼表達式

w1 = w1 << 1;

可同樣表示成

w1 <<= 1;

結果就是3向左移一位,這樣產生的6將賦值給w1。

w1              ... 0000 0011 0x03
w1 << 1      ... 0000 0110 0x06

3、向右移位運算符

顧名思義,向右移位運算符(>>)把值的位向右移動。從值的低位移出的位將丟失。把無符號的值向右移位總是左側(就是高位)移人0。對於有符號值而言,左側移入1還是0依賴於被移動數字的符號,還取決於該操作在計算機上的實現方式。如果符號位是0(表示該值是正的),不管哪種機器都將移人0。然而,如果符號位是1,那麼在一些計算機上將移人1,而其他計算機上則移入0。前一類型的運算符通常稱爲算術右移,而後者通常稱爲邏輯右移。

如果w1是unsigned int,用32位表示它並且它等於+六進制的F777EE22,那麼使用語句

w1 >>= 1;

將w1右移一位後,w1等於十六進制的7BBBF711,如下所示:

w1             1111 0111 0111 0111 1110 1110 0010 0010 0xF777EE22
w1 >> 1     0111 1011 1011 1011 1111 0111 0001 0001 0x7BBBF711

如果將w1聲明爲(有符號)的short int,在某些計算機上會得到相同的結果;而在其他計算機上,如果將該運算作爲算術右移來執行,結果將會是FBBBF711。

應該注意到,如果試圖用大於或等於該數據項的位數將值向左或向右移位,那麼該Objective-C語言並不會產生規定的結果。因此,例如計算機用32位表示整數,那麼把一個整數向左或向右移動32位或更多位時,並不會在計算機上產生規定的結果。還注意到,如果使用負數對值移位時,結果將同樣是未定義的。


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