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C說話 位運算詳解及示例代碼

編輯:關於C++

C說話 位運算詳解及示例代碼。本站提示廣大學習愛好者:(C說話 位運算詳解及示例代碼)文章只能為提供參考,不一定能成為您想要的結果。以下是C說話 位運算詳解及示例代碼正文


所謂位運算,就是對一個比特(Bit)位停止操作。在《二進制思惟和數據的存儲》一節中講到,比特(Bit)是一個電子元器件,8個比特組成一個字節(Byte),它曾經是粒度最小的可操作單位了。

C說話供給了六種位運算符:

運算符 & | ^ ~ << >> 解釋 按位與 按位或 按位異或 取反 左移 右移

按位與運算(&)

一個比特(Bit)位只要 0 和 1 兩個取值,只要介入&運算的兩個位都為 1 時,成果才為 1,不然為 0。例如1&1為 1,0&0為 0,1&0也為 0,這和邏輯運算符&&異常相似。

C說話中不克不及直接應用二進制,&雙方的操作數可所以十進制、八進制、十六進制,它們在內存中終究都是以二進制情勢存儲,&就是對這些內存中的二進制位停止運算。其他的位運算符也是雷同的事理。

例如,9 & 5可以轉換成以下的運算:

    0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  (9 在內存中的存儲)
& 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  (5 在內存中的存儲)
      -----------------------------------------------------------------------------------
    0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0001  (1 在內存中的存儲)

也就是說,按位與運算會對介入運算的兩個數的一切二進制位停止&運算,9 & 5的成果為 1。

又如,-9 & 5可以轉換成以下的運算:

    1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  (-9 在內存中的存儲)
& 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  (5 在內存中的存儲)
             -----------------------------------------------------------------------------------
    0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  (5 在內存中的存儲)

-9 & 5的成果是 5。

關於負數和正數在內存中的存儲情勢,我們已在VIP教程《整數在內存中是若何存儲的》中停止了講授。

再強調一遍,&是依據內存中的二進制位停止運算的,而不是數據的二進制情勢;其他位運算符也一樣。以-9&5為例,-9 的在內存中的存儲和 -9 的二進制情勢判然不同:

 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  (-9 在內存中的存儲)
-0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  (-9 的二進制情勢,後面過剩的 0 可以抹失落)

按位與運算平日用來對某些位清 0,或許保存某些位。例如要把 n 的高 16 位清 0 ,保存低 16 位,可以停止n & 0XFFFF運算(0XFFFF 在內存中的存儲情勢為 0000 0000 -- 0000 0000 -- 1111 1111 -- 1111 1111)。

【實例】對下面的剖析停止磨練。

#include <stdio.h>
int main(){
  int n = 0X8FA6002D;
  printf("%d, %d, %X\n", 9 & 5, -9 & 5, n & 0XFFFF);
  return 0;
}

運轉成果:

1, 5, 2D

按位或運算(|)

介入|運算的兩個二進制位有一個為 1 時,成果就為 1,兩個都為 0 時成果才為 0。例如1|1為1,0|0為0,1|0為1,這和邏輯運算中的||異常相似。

例如,9 | 5可以轉換成以下的運算:

    0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  (9 在內存中的存儲)
|   0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  (5 在內存中的存儲)
      -----------------------------------------------------------------------------------
    0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1101  (13 在內存中的存儲)

9 | 5的成果為 13。

又如,-9 | 5可以轉換成以下的運算: 

   1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  (-9 在內存中的存儲)
|   0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  (5 在內存中的存儲)
      -----------------------------------------------------------------------------------
    1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  (-9 在內存中的存儲)

-9 | 5的成果是 -9。

按位或運算可以用來將某些地位 1,或許保存某些位。例如要把 n 的高 16 地位 1,保存低 16 位,可以停止n | 0XFFFF0000運算(0XFFFF0000 在內存中的存儲情勢為 1111 1111 -- 1111 1111 -- 0000 0000 -- 0000 0000)。

【實例】對下面的剖析停止校驗。

#include <stdio.h>
int main(){
  int n = 0X2D;
  printf("%d, %d, %X\n", 9 | 5, -9 | 5, n | 0XFFFF0000);
  return 0;
}

運轉成果:

13, -9, FFFF002D
按位異或運算(^)

介入^運算兩個二進制位分歧時,成果為 1,雷同時成果為 0。例如0^1為1,0^0為0,1^1為0。

例如,9 | 5可以轉換成以下的運算:

    0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  (9 在內存中的存儲)
^  0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  (5 在內存中的存儲)
   -----------------------------------------------------------------------------------
    0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1100  (12 在內存中的存儲)

9 | 5的成果為 12。

又如,-9 | 5可以轉換成以下的運算:

    1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  (-9 在內存中的存儲)
^  0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101  (5 在內存中的存儲)
           -----------------------------------------------------------------------------------
    1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0010  (-1 在內存中的存儲)

-9 | 5的成果是 -14。

按位異或運算可以用來將某些二進制位反轉。例如要把 n 的高 16 位反轉,保存低 16 位,可以停止n ^ 0XFFFF0000運算(0XFFFF0000 在內存中的存儲情勢為 1111 1111 -- 1111 1111 -- 0000 0000 -- 0000 0000)。

【實例】對下面的剖析停止校驗。

#include <stdio.h>
int main(){
  unsigned n = 0X0A07002D;
  printf("%d, %d, %X\n", 9 ^ 5, -9 ^ 5, n ^ 0XFFFF0000);
  return 0;
}

運轉成果:

12, -14, F5F8002D

取反運算(~)

取反運算符~為單目運算符,右聯合性,感化是對介入運算的二進制位取反。例如~1為0,~0為1,這和邏輯運算中的!異常相似。。

例如,~9可以轉換為以下的運算:

~ 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  (9 在內存中的存儲)
-----------------------------------------------------------------------------------
   1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0110  (-10 在內存中的存儲)

所以~9的成果為 -10。

例如,~-9可以轉換為以下的運算:

~ 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  (-9 在內存中的存儲)
-----------------------------------------------------------------------------------
   0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1000  (9 在內存中的存儲)

所以~-9的成果為 8。

【實例】對下面的剖析停止校驗。

#include <stdio.h>
int main(){
  printf("%d, %d\n", ~9, ~-9 );
  return 0;
}

運轉成果:

-10, 8

左移運算(<<)

左移運算符<<用來把操作數的各個二進制位全體左移若干位,高位拋棄,低位補0。

例如,9<<3可以轉換為以下的運算:

<< 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  (9 在內存中的存儲)
          -----------------------------------------------------------------------------------
     0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0100 1000  (72 在內存中的存儲)

所以9<<3的成果為 72。

又如,(-9)<<3可以轉換為以下的運算:

<< 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  (-9 在內存中的存儲)
-----------------------------------------------------------------------------------
      1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1011 1000  (-72 在內存中的存儲)

所以(-9)<<3的成果為 -72

假如數據較小,被拋棄的高位不包括 1,那末左移 n 位相當於乘以 2 的 n 次方。

【實例】對下面的成果停止校驗。

#include <stdio.h>

int main(){
  printf("%d, %d\n", 9<<3, (-9)<<3 );
  return 0;
}

運轉成果:

72, -72

右移運算(>>)

右移運算符>>用來把操作數的各個二進制位全體右移若干位,低位拋棄,高位補 0 或 1。假如數據的最高位是 0,那末就補 0;假如最高位是 1,那末就補 1。

例如,9>>3可以轉換為以下的運算:

>> 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001  (9 在內存中的存儲)
    -----------------------------------------------------------------------------------
     0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0001  (1 在內存中的存儲)

所以9>>3的成果為 1。

又如,(-9)>>3可以轉換為以下的運算:

>> 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111  (-9 在內存中的存儲)
          -----------------------------------------------------------------------------------
      1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1110  (-2 在內存中的存儲)

所以(-9)>>3的成果為 -2

假如被拋棄的低位不包括 1,那末右移 n 位相當於除以 2 的 n 次方(但被移除的位中常常會包括 1)。

【實例】對下面的成果停止校驗。

#include <stdio.h>
int main(){
  printf("%d, %d\n", 9>>3, (-9)>>3 );
  return 0;
}

運轉成果:

1, -2

 以上就是對 C說話位運算的常識整頓,後續持續彌補相干材料,感謝年夜家對本站的支撐!

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