C++中的运算符总结（5）：按位运算符（上）

C++中的运算符总结（5）：按位运算符（上）

9、按位运算符 NOT（ ～）、 AND（ &）、 OR（ |）和 XOR（ ^）

逻辑运算符和按位运算符之前的差别在于，按位运算符返回的并非布尔值，而是对操作数对应位执行指定运算的结果。 C++让您能够执行按位 NOT、 OR、 AND 和 XOR（异或）运算，它们分别使用 ～ 将每位取反、使用 | 对相应位执行 OR 运算、使用 & 对相应位执行 AND 运算、使用^对相应位执行 XOR 运算。其中后三个运算符对变量与选择的数字（通常是位掩码）执行相应的运算。
在整数的每位都表示特定标记的状态时，有些按位运算很有用。例如， 32 位的整数可用于表示 32 个布尔标记。以下程序演示了按位运算符的用法：

#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Enter a number (0 - 255): ";
    unsigned short inputNum = 0;
    cin >> inputNum;

    bitset<8> inputBits (inputNum); 
    cout << inputNum << " in binary is " << inputBits << endl;

    bitset<8> bitwiseNOT = (~inputNum);
    cout << "Logical NOT ~" << endl;
    cout << "~" << inputBits  << " = " << bitwiseNOT << endl;

    cout << "Logical AND, & with 00001111" << endl;
    bitset<8> bitwiseAND = (0x0F & inputNum);// 0x0F is hex for 0001111
    cout << "0001111 & " << inputBits  << " = " << bitwiseAND << endl;

    cout << "Logical OR, | with 00001111" << endl;
    bitset<8> bitwiseOR = (0x0F | inputNum);
    cout << "00001111 | " << inputBits  << " = " << bitwiseOR << endl;

    cout << "Logical XOR, ^ with 00001111" << endl;
    bitset<8> bitwiseXOR = (0x0F ^ inputNum);
    cout << "00001111 ^ " << inputBits  << " = " << bitwiseXOR << endl;

    return 0;
}

输出：

Enter a number (0 - 255): 181
181 in binary is 10110101
Logical NOT ~
~10110101 = 01001010
Logical AND, & with 00001111
0001111 & 10110101 = 00000101
Logical OR, | with 00001111
00001111 | 10110101 = 10111111
Logical XOR, ^ with 00001111
00001111 ^ 10110101 = 10111010

这个程序使用了一种还未介绍过的数据类型—bitset，旨在简化二进制数据的显示。这里使用 std::bitset 完全是为了方便显示，而没有其他任何目的。第 10、13、18 和 22 行将一个整数赋给了一个 bitset 对象，以便使用它来显示该整数的二进制表示。运算是对整数执行的。首先，请关注输出，它显示了用户输入的整数 181 的二进制表示，然后依次显示了将按位运算符 ～、 &、 | 和 ^ 用于该整数的结果。第 14 行使用按位运算 NOT 对各位取反。这个程序还演示了运算符 &、| 和 ^ 的工作原理，它们对两个操作数的相应位执行相应运算，从而获得最终的结果。只要结合使用这里的结果与前面介绍的真值表，您就能明白其中的工作原理。

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