2022-2023-1 20221421 《计算机基础与程序设计》第十三周学习总结

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作业正文：2022-2023-1 20221312 《计算机基础与程序设计》第十三周学习总结 - 221421李旻奇 - 博客园 (cnblogs.com)

我们都知道计算机内部是以补码形式存放数值的。利用C语言可以实现对二进制位的操作，现在学到这里C语言程序设计与计算机科学概论串联起来了；

程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算说穿了，就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。运位算包括位逻辑运算和移位运算，位逻辑运算能够方便地设置或屏蔽内存中某个字节的一位或几位，也可以对两个数按位相加等；移位运算可以对内存中某个二进制数左移或右移几位等。

首先原则低位对齐，高位补零。

按位与的定义是：同一二进制位上的数字都是1的话，&的结果为1，否则为0.

利用它有几个比较有意思的用法比如屏蔽具体操作是：将原二进制数与上0就可以了。0的位数对应原二进制数的位数，对各位进行屏蔽，全部置0；

​ 0000 1111 & 0000 0011=0000 0011；

而其次&1的话相当于实现了对二进制位的读取操作毕竟&1相当于不变；其实该方法是屏蔽和读取的结合，&0保证消除无用位，&1保证有用数据的完整性。总结：对于原二进制数来说，&0是屏蔽，&1是不变。

按位或定义：只要参与运算的双方其中有一个是1，结果就是1.同0才为0.

例如：1010 0000 | 0000 1111；

结果为 1010 1111；

总结：对于原二进制数来说，|0是不变，|1是置1；

按位异或：只要参与运算的双方互异，结果就为1，否则为0

可以通过上面的定义看到，一个数1的话就会0变成1，1变成0，而0则不对原数进行改变。所以根据此特性可以对特定位进行0 1 反转。

例如： 1100 1100 ^ 0000 1100

结果为 1100 0000.

同样的，如果对一个数进行^0,代表保留原值。

取反（~）

对一个二进制数进行取反。1变0，0变1；

​ 唯一需要注意的一点是，~的优先级是逻辑运算符中最高的，必须优先计算。

左移<<

对运算符<<左边的运算量的每一位全部左移右边运算量表示的位数，右边空出的位补0。

左移<<的原则是高位舍弃，低位补零。

例：char a=0x21；

则a<<2的过程 0010 0001〈〈2 = 1000 0100；即 a<<2的值为0x84。

左移1位相当于该数乘以2，左移n位相当于该数乘以2n。

右移>>

运算规则：对运算符>>左边的运算量的每一位全部右移右边运算量表示的位数，右边低位被移出去舍弃掉，空出的高位补0还是补1，分两种情况：

(1)对无符号数进行右移时，空出的高位补0。这种右移称为逻辑右移。

(2)对带符号数进行右移时，空出的高位全部以符号位填补。即正数补0，负数补1。这种右移称为算术右移。

右移1位相当于除以2，同样，右移n位相当于除以2n。

除法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)

a / (2^n) 等价于 a>> n

取模运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)

a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1)

循环移位的实现