C語言 按位與、或、異或等運算方法

按位與運算符（&）

參加運算的兩個數據，按二進制位進行“與”運算。

運算規則：0&0=0;   0&1=0;    1&0=0;     1&1=1;

       即：兩位同時為“1”，結果才為“1”，否則為0

例如：3&5  即 0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001   因此，3&5的值得1。

另，負數按補碼形式參加按位與運算。

“與運算”的特殊用途：

（1）清零。如果想將一個單元清零，即使其全部二進制位為0，只要與一個各位都為零的數值相與，結果為零。

（2）取一個數中指定位

方法：找一個數，對應X要取的位，該數的對應位為1，其余位為零，此數與X進行“與運算”可以得到X中的指定位。

例：設X=10101110，

    取X的低4位，用 X & 0000 1111 = 0000 1110 即可得到；

    還可用來取X的2、4、6位。

按位或運算符（|）

參加運算的兩個對象，按二進制位進行“或”運算。

運算規則：0|0=0；   0|1=1；   1|0=1；    1|1=1；

      即 ：參加運算的兩個對象只要有一個為1，其值為1。

例如:3|5　即 0000 0011 | 0000 0101 = 0000 0111   因此，3|5的值得7。　

另，負數按補碼形式參加按位或運算。

“或運算”特殊作用：

（1）常用來對一個數據的某些位置1。

方法：找到一個數，對應X要置1的位，該數的對應位為1，其余位為零。此數與X相或可使X中的某些位置1。

例：將X=10100000的低4位置1 ，用 X | 0000 1111 = 1010 1111即可得到。

異或運算符（^）

參加運算的兩個數據，按二進制位進行“異或”運算。

運算規則：0^0=0；   0^1=1；   1^0=1；   1^1=0；

   即：參加運算的兩個對象，如果兩個相應位為“異”（值不同），則該位結果為1，否則為0。

“異或運算”的特殊作用：

（1）使特定位翻轉找一個數，對應X要翻轉的各位，該數的對應位為1，其余位為零，此數與X對應位異或即可。

例：X=10101110，使X低4位翻轉，用X ^ 0000 1111 = 1010 0001即可得到。

（2）與0相異或，保留原值 ，X ^ 0000 0000 = 1010 1110。

從上面的例題可以清楚的看到這一點。

取反運算符（~）

參加運算的一個數據，按二進制位進行“取反”運算。

運算規則：~1=0；   ~0=1；

      即：對一個二進制數按位取反，即將0變1，1變0。

使一個數的最低位為零，可以表示為：a&~1。

~1的值為1111111111111110，再按“與”運算，最低位一定為0。因為“~”運算符的優先級比算術運算符、關系運算符、邏輯運算符和其他運算符都高。

左移運算符（<<）

將一個運算對象的各二進制位全部左移若干位（左邊的二進制位丟棄，右邊補0）。

例：a = a << 2 將a的二進制位左移2位，右補0，

左移1位後a = a * 2; 

若左移時捨棄的高位不包含1，則每左移一位，相當於該數乘以2。

右移運算符（>>）

將一個數的各二進制位全部右移若干位，正數左補0，負數左補1，右邊丟棄。

操作數每右移一位，相當於該數除以2。

例如：a = a >> 2 將a的二進制位右移2位，

左補0 or 補1 得看被移數是正還是負。

>> 運算符把 expression1 的所有位向右移 expression2 指定的位數。expression1 的符號位被用來填充右移後左邊空出來的位。向右移出的位被丟棄。

例如，下面的代碼被求值後，temp 的值是 -4：

  -14 （即二進制的 11110010）右移兩位等於 -4 （即二進制的 11111100）。

  var temp = -14 >> 2

  無符號右移運算符（>>>）

>>> 運算符把 expression1 的各個位向右移 expression2 指定的位數。右移後左邊空出的位用零來填充。移出右邊的位被丟棄。

例如：var temp = -14 >>> 2

變量 temp 的值為 -14 （即二進制的 11111111 11111111 11111111 11110010），向右移兩位後等於 1073741820 （即二進制的 00111111 11111111 11111111 11111100）。

復合賦值運算符

位運算符與賦值運算符結合，組成新的復合賦值運算符，它們是：

&=    例：a &= b        相當於a=a & b

|=    例：a |= b        相當於a=a | b

>>=   例：a >>= b       相當於a=a >> b

<<= 例：a <<= b       相當於a=a << b

^=   例：a ^= b       相當於a=a ^ b

運算規則：和前面講的復合賦值運算符的運算規則相似。

不同長度的數據進行位運算

如果兩個不同長度的數據進行位運算時，系統會將二者按右端對齊，然後進行位運算。

以“與”運算為例說明如下：我們知道在C語言中long型占4個字節，int型占2個字節，如果一個long型數據與一個int型數據進行“與”運算，右端對齊後，左邊不足的位依下面三種情況補足，

（1）如果整型數據為正數，左邊補16個0。

（2）如果整型數據為負數，左邊補16個1。

（3）如果整形數據為無符號數，左邊也補16個0。

如：long a=123;int b=1;計算a & b。

如：long a=123;int b=-1;計算a & b。

如：long a=123;unsigned int b=1;計算a & b。