位运算符
C语言中，一共有6个位运算符，优先级由高到低分别是（其中<<与>>优先级相同）~ , << , >> , & , ^ , |
分别说明:
| 位运算符 | 作用 |
|---|---|
| ~ | 按位取反，1变为0, 0变为1 |
| << | 左移,最高位舍,最低位补0,例: 0000 0000 0000 1001 左移1位, =>0000 0000 0001 0010 |
| >> | 右移 , 最低位舍,最高位补0, 例:0000 0000 0000 1001 右移一位 =>0000 0000 0000 0100 , |
| & | 按位与，只有当其同为1时，才为1，否则为0 |
| ^ | 按位异或，相同为0，不同为1。只有两个不同时，才为1，否则为0 |
| | | 按位或，有1为1，没有为0，只要两者中存在一个1，就为1，两个都是1也为1，否则为0 |
注意: 1001>>1 并不等于100，这里的1001表示的是10进制数，想表示二进制数1001,需加上前缀0b，即0b1001。
- M<<N，表示将M左移N位，所得的数相当于，M乘以2的N次方
- 例: 要得到2的3次方, 1<<3效率最高,而不是2 * 2 * 2或者 pow(2,3)
- 类似的，M>>N，表示将M右移N位，所得的数相当于，M除以2的N次方，整数与整数相除结果也为整数，注意。
- 例： 9>>1 , 结果为9/2等于 4
- 如果整数a,b相等,可得到 a^b等于 0 . 即 if(a!=b)等价于if(a ^ b)
- 大小写转换: x^=32 , 如输入A(65),转换为a(97); 如输入z(122),转换为Z(90)
- 实例:将输入的字符串,大写转小写,小写转大写
int main(){
char str[10], *p;
p = str;
scanf("%s", p);
for (int i = 0; str[i] != '\0'; i++)
str[i] ^= 32;
printf("%s", p);
return 0;
}
负数的存储形式
按编译系统不同,整形在C中占用2字节或4字节, 一字节8位 .
以下讨论的按2字节举例: 只讨论整形 .
说负数的存储形式前,先说正数的存储形式 , 正数的存储形式,就是其二进制.
例:1 的存储形式,0000 0000 0000 0001
9的存储形式: 0000 0000 0000 1001
而 负数的存储形式是其绝对值的存储形式按位取反,再加一 .
此处按4字节算:
整数1的存储方式:
0000 0000,0000 0000,0000 0000,0000 0001
整数 -1 的存储方式:
0000 0000,0000 0000,0000 0000,0000 0001
按位取反:
1111 1111,1111 1111,1111 1111,1111 1110
再加上1:
1111 1111,1111 1111,1111 1111,1111 1111
所以整数 -1 的存储方式为:
1111 1111,1111 1111,1111 1111,1111 1111
案例
#include <stdio.h>
int main(){
int x = M;
printf("%d",~x);
return 0;
}
- M为一个整数常量 , 输出的值始终为 -(M+1),如当M为1时,输出打印 -2
- 为啥?
首先，就要说到C语言中，负数的存储形式：负数的存储形式是其绝对值的二进制形式 按位取反再加一
例： -1 （如整形按两个字节计算）
其绝对值 1 的二进制形式： 0000 0000 0000 0001
按位取反 ~： 1111 1111 1111 1110
再加一： 1111 1111 1111 1111
所以-1在内存中的存储形式为： 1111 1111 1111 1111
内存中，首位（最高位）为0，表示一个正数，为1表示一个负数。
所以，当遇到存储形式为：0000 0000 0000 0001 的， 首先看其最高位是0（是正数）还是1（还是负数）。
如是 0 ：则直接按二进制转十进制， 0000 0000 0000 0001的十进制便是 1，所以其表示的也是1。
如存储形式为：1000 0000 0000 0001，最高位为1，便不可直接按二进制转十进制得到 32769，
因为最高位为1，代表负数，而负数的存储方式与正数不同，不可直接转化为十进制，需先减一，再按位取反，回推。
减一： 1000 0000 0000 0000
按位取反：0111 1111 1111 1111
再转十进制：32767
又因首位是1，表示负数，所以1000 0000 0000 0001所表示的数是 -32767，并不是-1，也不是32769。
