位运算符如何理解

1. 按位与运算

按位与运算符"&"是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时,结果位才为1 ,否则为0。参与运算的数以补码方式出现。

  • 例子:

9&5 = 1可写算式如下:
00001001 (9的二进制补码) 00000101 (5的二进制补码) 00000001 (1的二进制补码)
00001001 & 00000101 = 00000001

  • 总结:按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把 a 的高八位清 0 , 保留低八位, 可作 a&255 运算 ( 255 的二进制数为0000000011111111)。

  • 应用:

a. 清零s特定位 (mask中特定位置0,其它位为1,s = s&mask)
b. 取某数s中指定位 (mask中特定位置1,其它位为0,s = s&mask)

2. 按位或运算

按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。

  • 例子:

9|5 = 13可写算式如下:

00001001|00000101 = 00001101(十进制为13)

  • 总结:常用来将源操作数某些位置1,其它位不变。

  • 应用:

s特定位置1(mask中特定位置1,其它位为0, s=s|mask)

3. 按位异或运算

按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或,当两对应的二进位相异时,结果为1。参与运算数仍以补码出现。

  • 例子:

9^5 = 12可写成算式如下:

00001001^00000101 = 00001100 (十进制为12)

  • 应用:

a. 使s特定位的值取反 (mask中特定位置1,其它位为0, s=s^mask)
b. 不引入第三变量,交换两个变量的值 (设 a=a1,b=b1)

目 标 操 作 操作后状态
a=a1^b1 a=a^b a=a1^b1, b=b1
b=a1^b1^b1 b=a^b a=a1^b1,b=a1
a=b1^a1^a1 a=a^b a=b1,b=a1
  1. 求反运算

求反运算符为单目运算符,具有右结合性。 其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。
例如~9的运算为:
~(0000000000001001) = 1111111111110110

  1. 左移运算

左移运算符“<<”是双目运算符。其功能把“<< ”左边的运算数的各二进位全部左移若干位,由“<<”右边的数指定移动的位数, 高位丢弃,低位补0。 相当于其值乘以几个2。
例如:
a<<4 指把a的各二进位向左移动4位。即a*2*2*2*2,a乘以4个2

a=00000011(十进制3)
a<<4 -> 00110000(十进制48)
  1. 右移运算

右移运算符“>>”是双目运算符。其功能是把“>> ”左边的运算数的各二进位全部右移若干位,“>>”右边的数指定移动的位数。相当于其值除以几个2,并只取整数。

例如:

a= 000001111(十进制15)
a>>2 -> 00000011(十进制3)

对于左边移出的空位,如果是正数则空位补0,若为负数,可能补0或补1,这取决于所用的计算机系统。移入0的叫逻辑右移,移入1的叫算术右移,Turbo C采用逻辑右移。

main(){ 
unsigned a,b; 
printf("input a number: "); 
scanf("%d",&a); 
b=a>>5; 
b=b&15; 
printf("a=%d b=%d ",a,b); 
} 

再看一例:

main(){ 
char a='a',b='b'; 
int p,c,d; 
p=a; 
p=(p<<8)|b; 
d=p&0xff; 
c=(p&0xff00)>>8; 
printf("a=%d b=%d c=%d d=%d ",a,b,c,d); 
} 

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