按位操作_C语言快速入门与计算机二级备考

按位运算

• 按位运输的对象只能说整型或者字符型数据

按位运算符

• & 按位的与

  比较两个二进制数据的每一位，若对应的两位都是1则得1，其它情况则为0

  应用：

  • 让某一位变为0：如&0xFE->111111110，其它数与之进行与运算，最后一位一定变成0，而前7位保留原值
  • 取一个数中的一段：&0xFF->11111111，其它数与之进行与运算保留原值，而一个int中其它字节的内容变为0

• | 按位的或

  比较两个二进制数据的每一位，若对应的两位有一个是1则得1，否则得0

  应用：

  • 使得一位或几位为1：如|0x01->00000001，或运算后最后一位变为1，其它位保留原值
  • 把两个数拼起来：如0x00FF|0xFF00，或运算后得0xFFFF

• ~ 按位取反

  每一个比特取反（与求((20241111220037-9ary9v3 "补码"))不同）

• ^ 按位的异或

  C中没有表示幂次的符号,^不代表数学中的上标

  比较两个二进制数据的每一位，两个位相等，那么结果为0，不相等，结果为1

  应用：

  • 两个相等的数，异或运算后得0
  • 加密：对一个变量异或两次（即每个位翻转两次），等于什么都没做

• <<左移

  i<<j 将i中所有的位向左移动j位，右侧空处填0

  所有小于int的类型，移位以int的方式做，结果是int

  x<<1等价于x乘2；x<<n等价于x乘2ⁿ；最多能移的位数取决于int的大小

• >>右移

  i>>ji中所有的位向右移j位，同样以int的方式来做，结果为int

  对于unsigned类型，左边空位填0，但对于有符号的signed类型，左侧填入原来的最高位以保证符号不变，例如1000在右移后为0100，由负数变成正数，故实际右移后为1100

  x>>1等价于x÷2；x>>n等价于x÷2ⁿ

• 移位的位数不要用复数，这是没有定义的行为

逻辑运算与按位运算区别

• 对于逻辑运算，它只看到0和1两个值

• 可以认为逻辑运算相当于把所有非0值都变成1，然后做按位运算；例如：

  按位运算：5&4 得到4（0101&0100->0100）

  逻辑运算：5&&4 相当于1&1，得到1

位运算的应用

• 输出一个数的二进制：八进制/十六进制都可直接输出，但二进制不行

  int num;
  scanf("%d",&num);
  unsigned mask =1u<<31;//让mask等于无符号1左移31位，得到一个最高位为1，其余为0的数，即1000……
  for (;mask;mask>>=1)//当mask存在时进行循环，循环每一轮mask要右移一位
  //即从1000……，进行一次循环后变成0100……
  //当所有位都走完后，数字变成00……00，循环结束
  {
  	printf("%d",num&mask?1:0);//每次循环将mask与数字进行与运算
  //num上与maskd的1对应的那一位是1时，得非0的数，否则得到0
  }
  

位段

• 当需要一次操作不止一位时，可以利用位段，把一个int的若干位组合成一个结构

• struct U0 {
  	unsigned int leading : 3 ;
  	unsigned int FLAG1 : 1 ;
  	unsigned int FLAG2 : 2 ;
  	int trailing : 27 ;
  }uu;
  //这时，sizeof(uu)=4，即一个int，而若结构中所有东西加起来超过32位，则需要多个int
  
  uu.leading=2;
  uu.FLAG1=0;
  uu.FLAG2=1;
  uu.trailing=0;
  
  void prtbin(unsigned int num)//设此为刚刚输出二进制的函数的函数原型
  prtbin(*(int*)&uu);//对这个结构体以整数的方式访问
  
  //最终输出的二进制数为00……010010（共32位）
  //从左往右 010为leading(3个位)，0为FLAG1，01为FLAG2，其余的0为trailing
  //在定义了位段后，可以直接用位段成员的名称来访问，比上述的按位运算方便