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常用的位运算操作符
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包括按位与(&)、按位或(|)、按位异或(^)、取反运算符(~)、左移运算符(<<)、右移运算符(>>)
参加运算的两个数,按二进制位进行“与”运算。
运算规则:只有两个数的二进制同时为1,结果才为1,否则为0。(负数按补码形式参加按位与运算)
即 0 & 0= 0 ,0 & 1= 0,1 & 0= 0, 1 & 1= 1。
例:4 &5 即 0000 0100 & 0000 0101 = 0000 0100 ,所以 4 & 5的值为4。
2. 按位或运算符(|)
参加运算的两个数,按二进制位进行“或”运算。
运算规则:参加运算的两个数只要两个数中的一个为1,结果就为1。
即 0 | 0= 0 , 1 | 0= 1 , 0 | 1= 1 , 1 | 1= 1 。
例:3 | 4 即 0000 0011 | 00000100 = 00000111 ,所以3 | 4的值为 7 。
3. 异或运算符(~)
参加运算的两个数,按二进制位进行“异或”运算。
运算规则:参加运算的两个数,如果两个相应位为“异”(值不同),则该位结果为1,否则为0。
即 0 ^ 0=0 , 0 ^ 1= 1 , 1 ^ 0= 1 , 1 ^ 1= 0 。
例 : 2 ^ 4 即 00000010 ^ 00000100 =00000110 ,所以 2 ^ 4 的值为6 。
// 实现 a 和 b 互换 ;
{
int a = 3 , b = 4 ;
a = a ^ b ;
b = b ^ a ;
a = a ^ b ;
}
4. 取反运算符(~)
~ 是一个单目运算符,用来对一个二进制位数按位取反,即将 0 变成 1 , 1 变成 0 ;
例 :(约定以0开头的为八进制位数,约定以0x开头的为八进制位数)
~025是对八进制数25 (即十进制为21,二进制数 ‘0001 0101’)按位取反。
~025 即 ‘0001 0101’ 取反为 ‘1110 1010’ (八进制数 -25)
左移运算符(<<)
注意 :二进制数从右边第 0 位开始
左移运算符( << ) 一个整数为8个位 ,1个字节8个位
左移运算符是用来将一个数的各二进制位全部左移若干位
例如 :a = <<2 将 a 的二进制数向左移2位,右边补 0
a = 15 (二进制’0000 1111’) 左移2位得 ‘0011 1100’ (十进制数60,相当于a * 2的n次方,n为移的位数)
即 a 左移2位得到的十进制数为 60 = 15 * 2 * 2 ,如果高位溢出部分包括’1’则不成立
若高位左移后溢出,则舍弃溢出部分
右移运算符(>>)
右移运算符( >> )
左移运算符是用来将一个数的各二进制位全部右移若干位,移到右边的低位被舍弃,对无符号数,高位补0
例如 :a = >> 2 将 a 的二进制数向右移2位
a = 15 (二进制’0000 1111’) 右移2位得 ‘0000 0011’ (十进制数3,相当于a / 2的n次方,n为移的位数)
右移1位相当于除于 2 ,右移n位相当于除于 2^n
- 对于无符号数,右移时左边高位补0
- 对于有符号的数,如果原来符号位为 0 (该数为正),则左边也移入 0
- 如果原来符号位为 1 (该数为负),取决于所用的计算机系统,有的系统移入 0,有的移入 1
移入 0 的称为 “逻辑右移” ,即简单右移。移入 1 的称为 “算术右移”
例如 :a 的值是十进制 -2 (二进制’1111 1110’)
无符号数 :a >> 1 : 0111 1111 (逻辑右移时)
有符号数 :a >> 1 : 1111 1111 (算术右移时) (十进制数为 -1)
例如 :
#include <stdio.h>
void main()
{
/***************************无符号位********************************************/
unsigned char a = -2 ; // 定义为无符号型 (二进制'1111 1110')
a = a >> 1 ; // 逻辑右移1位 --> ('0111 1111' 十进制为127) 无符号型右移后左边补 0
printf ("a = %d\n" , a) ; // 输出127
/****************************有符号位*****************************************/
// 对于有符号位的数,如果第一位符号位为 0 ,该数为正 ,如果为1,该数为负
/* 1. 对于负数的二进制数,先求出该数绝对数的原码,第一位数为1(代表负号) ,再根据原码求出反码,
在反码的基础上 "+1",得到补码,即该负数的二进制数
例如 :-2 , 2的原码为 '0000 0010' , 反码为 '1111 1101' , 补码为 '1111 1110',则为 -2的二进制数
2. 对于正数的原码和补码一样 */
signed char b = -2 ; // 定义为有符号型 (二进制'1111 1110')
unsigned char c ;
b = b >> 1 ; // 算术右移1位 --> '1111 1111' (十进制为 -1) 无符号型右移后左边补 1
c = b ;
printf ("b = %d\n" , b) ; // 输出 -1
printf ("c = %d\n" , c) ; // 输出255 ,c为无符号数,直接读取'1111 1111'
}
{
auto i = 11; //2进制: 0000 1011 , 10进制:11
i = i << 1; //左移1位
std::cout << i; //2进制: 0001 0110 , 10进制:22
i = i << 1; //继续左移1位
std::cout << i; //2进制: 0010 1100 , 10进制:44
auto i2 = 11;
i2 = i2 >> 1; //右移
std::cout << i2; //2进制: 0000 0101 , 10进制:5
i2 = i2 >> 1; //继续右移一位
std::cout << i2; //2进制: 0000 0010 , 10进制:2
}
#include <stdio.h>
void main()
{
/***************************无符号位********************************************/
unsigned char a = -2 ; // 定义为无符号型 (二进制'1111 1110')
a = a >> 1 ; // 逻辑右移1位 --> ('0111 1111' 十进制为127) 无符号型右移后左边补 0
printf ("a = %d\n" , a) ; // 输出127
/****************************有符号位*****************************************/
// 对于有符号位的数,如果第一位符号位为 0 ,该数为正 ,如果为1,该数为负
/* 1. 对于负数的二进制数,先求出该数绝对数的原码,第一位数为1(代表负号) ,再根据原码求出反码,
在反码的基础上 "+1",得到补码,即该负数的二进制数
例如 :-2 , 2的原码为 '0000 0010' , 反码为 '1111 1101' , 补码为 '1111 1110',则为 -2的二进制数
2. 对于正数的原码和补码一样 */
signed char b = -2 ; // 定义为有符号型 (二进制'1111 1110')
unsigned char c ;
b = b >> 1 ; // 算术右移1位 --> '1111 1111' (十进制为 -1) 无符号型右移后左边补 1
c = b ;
printf ("b = %d\n" , b) ; // 输出 -1
printf ("c = %d\n" , c) ; // 输出255 ,c为无符号数,直接读取'1111 1111'
}