位运算Word下载.docx
《位运算Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《位运算Word下载.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
即只要有1个是1的位,结果为1,否则为0。
例如,023|035结果为037。
按位或运算的典型用法是将一个位串信息的某几位置成1。
如将要获得最右4为1,其他位与变量j的其他位相同,可用逻辑或运算017|j。
若要把这结果赋给变量j,可写成:
j=017|j
(3)按位异或运算符(^)
按位异或运算将两个运算分量的对应位按位遵照以下规则进行计算:
0^0=0,0^1=1,1^0=1,1^1=0
即相应位的值相同的,结果为0,不相同的结果为1。
例如,013^035结果为026。
异或运算的意思是求两个运算分量相应位值是否相异,相异的为1,相同的为0。
按位异或运算的典型用法是求一个位串信息的某几位信息的反。
如欲求整型变量j的最右4位信息的反,用逻辑异或运算017^j,就能求得j最右4位的信息的反,即原来为1的位,结果是0,原来为0的位,结果是1。
(4)按位取反运算符(~)
按位取反运算是单目运算,用来求一个位串信息按位的反,即哪些为0的位,结果是1,而哪些为1的位,结果是0。
例如,~7的结果为0xfff8。
取反运算常用来生成与系统实现无关的常数。
如要将变量x最低6位置成0,其余位不变,可用代码x=x&
~077实现。
以上代码与整数x用2个字节还是用4个字节实现无关。
当两个长度不同的数据进行位运算时(例如long型数据与int型数据),将两个运算分量的右端对齐进行位运算。
如果短的数为正数,高位用0补满;
如果短的数为负数,高位用1补满。
如果短的为无符号整数,则高位总是用0补满。
位运算用来对位串信息进行运算,得到位串信息结果。
如以下代码能取下整型变量k的位串信息的最右边为1的信息位:
((k-1)^k)&
k。
移位运算
移位运算用来将整型或字符型数据作为二进位信息串作整体移动。
有两个运算符:
<
(左移)和>
>
(右移)
移位运算是双目运算,有两个运算分量,左分量为移位数据对象,右分量的值为移位位数。
移位运算将左运算分量视作由二进位组成的位串信息,对其作向左或向右移位,得到新的位串信息。
移位运算符的优先级低于算术运算符,高于关系运算符,它们的结合方向是自左至右。
(1)左移运算符(<
左移运算将一个位串信息向左移指定的位,右端空出的位用0补充。
例如014<
2,结果为060,即48。
左移时,空出的右端用0补充,左端移出的位的信息就被丢弃。
在二进制数运算中,在信息没有因移动而丢失的情况下,每左移1位相当于乘2。
如4<
2,结果为16。
(2)右移运算符(>
右移运算将一个位串信息向右移指定的位,右端移出的位的信息被丢弃。
例如12>
2,结果为3。
与左移相反,对于小整数,每右移1位,相当于除以2。
在右移时,需要注意符号位问题。
对无符号数据,右移时,左端空出的位用0补充。
对于带符号的数据,如果移位前符号位为0(正数),则左端也是用0补充;
如果移位前符号位为1(负数),则左端用0或用1补充,取决于计算机系统。
对于负数右移,称用0补充的系统为“逻辑右移”,用1补充的系统为“算术右移”。
以下代码能说明读者上机的系统所采用的右移方法:
printf("
%d\n\n\n"
-2>
4);
若输出结果为-1,是采用算术右移;
输出结果为一个大整数,则为逻辑右移。
移位运算与位运算结合能实现许多与位串运算有关的复杂计算。
设变量的位自右至左顺序编号,自0位至15位,有关指定位的表达式是不超过15的正整数。
以下各代码分别有它们右边注释所示的意义:
~(~0<
n)
(x>
(1p-n))&
~(~0<
new|=((old>
row)&
1)<
(15–k)
s&
=~(1<
j)
for(j=0;
((1<
j)&
s)==0;
j);
===================================================================================================
位运算是指按二进制进行的运算。
在系统软件中,常常需要处理二进制位的问题。
C语言提供了6个位操作运算符。
这些运算符只能用于整型操作数,即只能用于带符号或无符号的char,short,int与long类型。
C语言提供的位运算符列表:
运算符含义描述
按位与如果两个相应的二进制位都为1,则该位的结果值为1,否则为0
|按位或两个相应的二进制位中只要有一个为1,该位的结果值为1
^按位异或若参加运算的两个二进制位值相同则为0,否则为1
~取反~是一元运算符,用来对一个二进制数按位取反,即将0变1,将1变0
左移用来将一个数的各二进制位全部左移N位,右补0
右移将一个数的各二进制位右移N位,移到右端的低位被舍弃,对于无符号数,高位补0
1、“按位与”运算符(&
按位与是指:
参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算。
如果两个相应的二进制位都为1,则该位的结果值为1;
否则为0。
这里的1可以理解为逻辑中的true,0可以理解为逻辑中的false。
按位与其实与逻辑上“与”的运算规则一致。
逻辑上的“与”,要求运算数全真,结果才为真。
若,A=true,B=true,则A∩B=true例如:
3&
53的二进制编码是11
(2)。
(为了区分十进制和其他进制,本文规定,凡是非十进制的数据均在数据后面加上括号,括号中注明其进制,二进制则标记为2)内存储存数据的基本单位是字节(Byte),一个字节由8个位(bit)所组成。
位是用以描述电脑数据量的最小单位。
二进制系统中,每个0或1就是一个位。
将11
(2)补足成一个字节,则是00000011
(2)。
5的二进制编码是101
(2),将其补足成一个字节,则是00000101
(2)
按位与运算:
00000011
(2)
00000101
(2)
00000001
(2)
由此可知3&
5=1
c语言代码:
#include<
stdio.h>
main()
{
inta=3;
intb=5;
%d"
a&
b);
}
按位与的用途:
(1)清零
若想对一个存储单元清零,即使其全部二进制位为0,只要找一个二进制数,其中各个位符合一下条件:
原来的数中为1的位,新数中相应位为0。
然后使二者进行&
运算,即可达到清零目的。
例:
原数为43,即00101011
(2),另找一个数,设它为148,即10010100
(2),将两者按位与运算:
00101011
(2)
10010100
(2)
00000000
(2)
c语言源代码:
inta=43;
intb=148;
(2)取一个数中某些指定位
若有一个整数a(2byte),想要取其中的低字节,只需要将a与8个1按位与即可。
a0010110010101100
b0000000011111111
c0000000010101100
(3)保留指定位:
与一个数进行“按位与”运算,此数在该位取1.
例如:
有一数84,即01010100
(2),想把其中从左边算起的第3,4,5,7,8位保留下来,运算如下:
01010100
(2)
00111011
(2)
00010000
(2)
即:
a=84,b=59
c=a&
b=16
inta=84;
intb=59;
2、“按位或”运算符(|)
两个相应的二进制位中只要有一个为1,该位的结果值为1。
借用逻辑学中或运算的话来说就是,一真为真
。
60(8)|17(8),将八进制60与八进制17进行按位或运算。
00110000
|00001111
00111111
inta=060;
intb=017;
a|b);
应用:
按位或运算常用来对一个数据的某些位定值为1。
如果想使一个数a的低4位改为1,则只需要将a与17(8)进行按位或运算即可。
3、交换两个值,不用临时变量
a=3,即11
(2);
b=4,即100
(2)。
想将a和b的值互换,可以用以下赋值语句实现:
a=a∧b;
b=b∧a;
a=011
(2)
(∧)b=100
(2)
a=111
(2)(a∧b的结果,a已变成7)
b=011
(2)(b∧a的结果,b已变成3)
(∧)a=111
(2)
a=100
(2)(a∧b的结果,a已变成4)
等效于以下两步:
①执行前两个赋值语句:
“a=a∧b;
”和“b=b∧a;
”相当于b=b∧(a∧b)。
②再执行第三个赋值语句:
a=a∧b。
由于a的值等于(a∧b),b的值等于(b∧a∧b),
因此,相当于a=a∧b∧b∧a∧b,即a的值等于a∧a∧b∧b∧b,等于b。
很神奇吧!
intb=4;
a=a^b;
b=b^a;
a=%db=%d"
a,b);
4、“取反”运算符(~)
他是一元运算符,用于求整数的二进制反码,即分别将操作数各二进制位上的1变为0,0变为1。
~77(8)
源代码:
inta=077;
~a);
5、左移运算符(<
左移运算符是用来将一个数的各二进制位左移若干位,移动的位数由右操作数指定(右操作数必须是非负
值),其右边空出的位用0填补,高位左移溢出则舍弃该高位。
将a的二进制数左移2位,右边空出的位补0,左边溢出的位舍弃。
若a=15,即00001111
(2),左移2
位得00111100
(2)。
inta=15;
a<
2);
左移1位相当于该数乘以2,左移2位相当于该数乘以2*2=4,15<<2=60,即乘了4。
但此结论只适用于该
数左移时被溢出舍弃的高位中不包含1的情况。
假设以一个字节(8位)存一个整数,若a为无符号整型变量,则a=64时,左移一位时溢出的是0
,而左移2位时,溢出的高位中包含1。
6、右移运算符(>
右移运算符是用来将一个数的各二进制位右移若干位,移动的位数由右操作数指定(右操作数必须是非负
值),移到右端的低位被舍弃,对于无符号数,高位补0。
对于有符号数,某些机器将对左边空出的部分
用符号位填补(即“算术移位”),而另一些机器则对左边空出的部分用0填补(即“逻辑移位”)。
注
意:
对无符号数,右移时左边高位移入0;
对于有符号的值,如果原来符号位为0(该数为正),则左边也是移
入0。
如果符号位原来为1(即负数),则左边移入0还是1,要取决于所用的计算机系统。
有的系统移入0,有的
系统移入1。
移入0的称为“逻辑移位”,即简单移位;
移入1的称为“算术移位”。
a的值是八进制数113755:
a:
1001011111101101(用二进制形式表示)
a>
1:
0100101111110110(逻辑右移时)
1100101111110110(算术右移时)
在有些系统中,a>
1得八进制数045766,而在另一些系统上可能得到的是145766。
TurboC和其他一些C
编译采用的是算术右移,即对有符号数右移时,如果符号位原来为1,左面移入高位的是1。
inta=0113755;
a>
1);
7、位运算赋值运算符
位运算符与赋值运算符可以组成复合赋值运算符。
例如:
&
=,|=,>
=,<
=,∧=
a&
=b相当于a=a&
b
a<
=2相当于a=a<
2
三种移位运算符的移动规则和使用如下所示:
l<
运算规则:
按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。
语法格式:
需要移位的数字<
移位的次数
3<
2,则是将数字3左移2位
计算过程:
3<
2
首先把3转换为二进制数字00000000000000000000000000000011,然后把该数字高位(左侧)的两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,最后在低位(右侧)的两个空位补零。
则得到的最终结果是00000000000000000000000000001100,则转换为十进制是12。
数学意义:
在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方。
l>
按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位,即正数补零,负数补1。
需要移位的数字>
例如11>
2,则是将数字11右移2位
11的二进制形式为:
00000000000000000000000000001011,然后把低位的最后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。
则得到的最终结果是00000000000000000000000000000010。
转换为十进制是3。
右移一位相当于除2,右移n位相当于除以2的n次方。
按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补零。
对于正数来说和带符号右移相同,对于负数来说不同。
其他结构和>
相似。
原帖地址:
文章出处:
有的时候,你希望将一个数的二进制值向右或向左移位。
执行左移时,在一个数的二进制形式中,所有位都向左移动由移位运算符右侧的操作数指定的位数。
移位后在右边留下的空位将由零来填充。
右移位运算符的原理相似,只是朝相反的方向移位。
然而,如果数是负数,那么在左侧填充的值就是1而不是0。
两个移位运算符是>
和<
,它们分别是右移位和左移位运算符。
除此之外,还有复合移位和赋值运算符<
=和>
gt;
=。
来看看下面的例子。
假定现在有一个int值-7,它的二进制形式为11111111111111111111111111111001。
在代码清单3-36中,我们使-7右移2个位置。
代码清单3-36 使用右移位运算符
intx;
x=(-7>
2);
//11111111111111111111111111111001becomes
//111111*********11111111111111110
//Writeout"
xis-2."
System.Console.WriteLine("
x={0}."
x);
输出3-17展示了代码清单3-36的结果。
输出3-17
x=-2.
向右移位时,最右边的比特值会在边界处“离开”,左边的负数位标识符向右移动两个位置,腾出来的空白位置用1来填充。
最终结果是-2。