C語言的位運算

　　C語言的位運算方式有哪些呢，C語言是怎么運算的大家了解嗎，下面小編就為大家介紹C語言的位運算吧，歡迎閱讀！

　　位運算是指按二進制進行的運算。在系統軟件中，常常需要處理二進制位的問題。C語言提供了6個位操作運算符。這些運算符只能用于整型操作數，即只能用于帶符號或無符號的char,short,int與long類型。

　　C語言提供的位運算符列表：

　　&，按位與，如果兩個相應的二進制位都為1，則該位的結果值為1，否則為0 |，按位或，兩個相應的二進制位中只要有一個為1，該位的結果值為1

　　^ ，按位異或，若參加運算的兩個二進制位值相同則為0，否則為1

　　~ ，取反， ~是一元運算符，用來對一個二進制數按位取反，即將0變1，將1變0 <<，左移，用來將一個數的各二進制位全部左移N位，右補0

　　>>，右移，將一個數的各二進制位右移N位，移到右端的低位被舍棄，對于無符號數，高位補0

　　1、“按位與”運算符（&）

　　按位與是指：參加運算的兩個數據，按二進制位進行“與”運算。如果兩個相應的二進制位都為１，則該位的結果值為1；否則為0。這里的1可以理解為邏輯中的true,0可以理解為邏輯中的false。按位與其實與邏輯上“與”的運算規則一致。邏輯上的“與”，要求運算數全真，結果才為真。若，A=true,B=true,則A∩B=true 例如：3&5 3的二進制編碼是11(2)。（為了區分十進制和其他進制，本文規定，凡是非十進制的數據均在數據后面加上括號，括號中注明其進制，二進制則標記為2）內存儲存數據的基本單位是字節（Byte），一個字節由8個位（bit)所組成。位是用以描述電腦數據量的最小單位。二進制系統中，每個0或1就是一個位。將11（2）補足成一個字節，則是00000011（2）。5的二進制編碼是101（2），將其補足成一個字節，則是00000101（2）

　　按位與運算：

　　00000011(2)

　　&00000101(2)

　　00000001(2)

　　由此可知3&5=1

　　c語言代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=3;

　　int b = 5;

　　printf("%d",a&b);

　　}

　　按位與的用途：

　　（1）清零

　　若想對一個存儲單元清零，即使其全部二進制位為0，只要找一個二進制數，其中各個位符合一下條件：原來的數中為1的位，新數中相應位為0。然后使二者進行&運算，即可達到清零目的。

　　例：原數為43，即00101011（2），另找一個數，設它為148，即10010100（2），將兩者按位與運算：

　　00101011（2）

　　&10010100（2）

　　00000000（2）

　　c語言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=43;

　　int b = 148;

　　printf("%d",a&b);

　　}

　　（2）取一個數中某些指定位

　　若有一個整數a(2byte),想要取其中的低字節，只需要將a與8個1按位與即可。 a 00101100 10101100

　　b 00000000 11111111

　　c 00000000 10101100

　　（3）保留指定位：

　　與一個數進行“按位與”運算，此數在該位取1.

　　例如：有一數84，即01010100（2），想把其中從左邊算起的第3，4，5，7，8位保留下來，運算如下：

　　01010100(2)

　　&00111011(2)

　　00010000(2)

　　即：a=84,b=59

　　c=a&b=16

　　c語言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=84;

　　int b = 59;

　　printf("%d",a&b);

　　}

　　2、“按位或”運算符（|）

　　兩個相應的二進制位中只要有一個為1，該位的結果值為1。借用邏輯學中或運算的話來說就是，一真為真。

　　例如：60（8）|17（8）,將八進制60與八進制17進行按位或運算。

　　00110000

　　|00001111

　　00111111

　　c語言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=060;

　　int b = 017;

　　printf("%d",a|b);

　　}

　　應用：按位或運算常用來對一個數據的某些位定值為1。例如：如果想使一個數a的低4位改為1，則只需要將a與17（8）進行按位或運算即可。

　　3、“異或”運算符（^）

　　他的規則是：若參加運算的兩個二進制位值相同則為0，否則為1

　　即0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1， 1∧1=0

　　例： 00111001

　　∧ 00101010

　　00010011

　　c語言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=071;

　　int b = 052;

　　printf("%d",a^b);

　　}

　　應用：

　　（1）使特定位翻轉

　　設有數01111010（2），想使其低4位翻轉，即1變0，0變1.可以將其與00001111（2）進行“異或”運算，即：

　　01111010

　　^00001111

　　01110101

　　運算結果的低４位正好是原數低４位的翻轉。可見，要使哪幾位翻轉就將與其進行∧運算的該幾位置為１即可。

　　(２)與0相“異或”，保留原值

　　例如：012^00=012

　　00001010

　　^00000000

　　00001010

　　因為原數中的1與0進行異或運算得1，0^0得0，故保留原數。

　　(３) 交換兩個值，不用臨時變量

　　例如：ａ＝３，即11（2）；ｂ＝４，即100（2）。

　　想將ａ和ｂ的值互換，可以用以下賦值語句實現：

　　ａ＝a∧b;

　　ｂ＝b∧a;

　　ａ＝a∧b;

　　ａ＝011(2)

　　（∧）ｂ＝100(2)

　　ａ＝111(2)（a∧b的結果，a已變成７）

　　（∧）ｂ＝100(2)

　　ｂ＝011(2)（b∧a的結果，b已變成３）

　　（∧）ａ＝111(2)

　　ａ＝100（2）（a∧b的結果，a已變成４）

　　等效于以下兩步：

　　① 執行前兩個賦值語句：“ａ＝ａ∧ｂ；”和“ｂ＝ｂ∧ａ；”相當于b=b∧(a∧b)。

　　② 再執行第三個賦值語句：ａ＝ａ∧ｂ。由于a的值等于（ａ∧ｂ），b的值等于（ｂ∧ａ∧ｂ），因此，相當于a=ａ∧ｂ∧ｂ∧ａ∧ｂ，即a的值等于ａ∧ａ∧ｂ∧ｂ∧ｂ，等于ｂ。

　　c語言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=3;

　　int b = 4;

　　a=a^b;

　　b=b^a;

　　a=a^b;

　　printf("a=%d b=%d",a,b);

　　}

　　4、“取反”運算符（~）

　　他是一元運算符，用于求整數的二進制反碼，即分別將操作數各二進制位上的1變為0，0變為1。

　　例如：~77(8)

　　源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=077;

　　printf("%d",~a);

　　}

　　5、左移運算符（<<）

　　左移運算符是用來將一個數的各二進制位左移若干位，移動的位數由右操作數指定（右操作數必須是非負值），其右邊空出的位用0填補，高位左移溢出則舍棄該高位。

　　例如：將a的二進制數左移2位，右邊空出的位補0，左邊溢出的位舍棄。若a=15,即00001111

　　（2），左移2位得00111100（2）。

　　源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=15;

　　printf("%d",a<<2);

　　}

　　左移1位相當于該數乘以2，左移2位相當于該數乘以2*2＝4,15＜＜2=60，即乘了４。但此結論只適用于該數左移時被溢出舍棄的高位中不包含1的情況。

　　假設以一個字節（８位）存一個整數，若ａ為無符號整型變量，則ａ＝64時，左移一位時溢出的是0，而左移2位時，溢出的高位中包含1。

　　6、右移運算符（>>）

　　右移運算符是用來將一個數的各二進制位右移若干位，移動的位數由右操作數指定（右操作數必須是非負值），移到右端的低位被舍棄，對于無符號數，高位補0。對于有符號數，某些機器將對左邊空出的部分用符號位填補（即“算術移位”），而另一些機器則對左邊空出的部分用0填補（即“邏輯移位”）。

　　注意：對無符號數,右移時左邊高位移入0；對于有符號的值,如果原來符號位為0(該數為正),則左邊也是移入0。如果符號位原來為1(即負數),則左邊移入0還是1,要取決于所用的計算機系統。有的系統移入0,有的系統移入1。移入0的稱為“邏輯移位”,即簡單移位；移入1的稱為“算術移位”。

　　例： a的值是八進制數113755：

　　a:1001011111101101 （用二進制形式表示）

　　a>>1: 0100101111110110 (邏輯右移時)

　　a>>1: 1100101111110110 (算術右移時)

　　在有些系統中,a>>1得八進制數045766,而在另一些系統上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C編譯采用的是算術右移,即對有符號數右移時,如果符號位原來為1，左面移入高位的是1。

　　源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=0113755;

　　printf("%d",a>>1);

　　}

　　7、位運算賦值運算符

　　位運算符與賦值運算符可以組成復合賦值運算符。

　　例如: &=, |=, >>=, <<=, ∧=

　　例： a & = b相當于 a = a & b

　　a << =2相當于a = a << 2

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