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c语言位运算

发布时间: 2022-01-13 00:43:08

c语言 位运算

~取反,0取反是1,1取反是0
<<是左移,比如1<<n,表示1往左移n位,即数值大小2的n次方
>>右移,类似左移,数值大小除以2的n次方
&按位与,1与任意数等于任意数本身,0与任意数等于0,即1&x=x,0&x=0
|按位或,x|y中只要有一个1则结果为1
^按位异或,x^y相等则为0,不等则为1

所有数值必须转换为二进制数才能位运算,每一位数相对应运算

② c语言之中的位运算符是怎么运算的呢

C语言提供了表12—1所列出的6种位运算符以及表12-2所列出的5种扩展运算符。
表12-1
运 算 符 含 义 优 先 级
~ 按位求反 高
<< 左移


>> 右移
& 按位与
^ 按位异或
| 按位或
表12-2
扩 展 运 算 符 表 达 式 等 价 的 表 达 式
<<= a<<=2 a=a<<2
>>= b>>=1 b=b>>1
&= a&=b a=a&b
^= a^=b a=a^b
|= a|=b a=a|b
【说明】
位运算符中,只有“反求”(~)是单目运算符,即要求运算符两侧各有一个运算量,其余均为双目运算符。
运算的运算对象只能是整形或字符型数据,不能是其他类型的数据,在VC 6.0中整形数据占4个字节,字符型数据占1个字节。
参与运算时,操作数都必须首先转换成二进制形式,然后再执行相应的按位运算。
各双目运算符与赋值运算符结合可以组成扩展的赋值运算符,见表12-2.

12.2 位运算符详解
12.2.1 按位与运算
按位与运算“&”的运算格式:
操作数1&操作数2
【说明】
其中“操作数1”和操作数“2”必须是整型或字符型数据。
按位与运算规则是:当参加运算的2个二进制数的对应位都为1,则该位的结果为1,否则为0,即0&0=0,0&1=0,1&0=0,1&1=1。
【例如】
4&5的运算如下:
00000100 (4)
(&) 00000101 (5)
00000100 (4)
因此,4&5的值为4。
可以利用按位与运算来实现一些特定的功能,下面介绍几种常见的功能。
清零
如果想将一个数的全部二进制置为零,只要找一个二进制数,其中个个位要符合以下条件:原来的数中为1的位,新数中相应的位为0。然后使二者进行按位与运算即可达到清零的目的。

【例如】
原有数为171,其二进制形式为10101011,另找一个数,设它为00010100,它符合以上条件,即在原数为1的位置上,它的位值均为0。将两个数进行&运算:
10101011
(&) 00010100
00000000
当然也可以不用00010100这个数而用其他数(如01000100)也可以,只要符合上述条件即可。任何一个数与“0”按位于之后的结果为0。
娶一个数中某些指定位
【例如】
有一个两字节的短整型数x,想要取其中的低字节,只要将x与八进制数(377)8按位于即可。如图12-1所示,经过运算“z=x&y”后z只保留x的低字节,高字节为0.

x 00 10 11 00 10 10 11 00
y 00 00 00 00 11 11 11 11
z 00 00 00 00 10 10 11 00
图12-1 取x的低八位数

x 00 10 11 00 10 10 11 00
y 11 11 11 11 00 00 00 00
Z 00 10 11 00 00 00 00 00
图12-2 取x的高8位

如果想取两个字节中的高字节,如图12-2所示只需进行运算z = x &(177400)8。
保留一个数的某些位
要想将哪一位保留下来,就与一个数进行&运算,此数在该位取1。
【例如】
有一数01110100,想把其中左面第1、3、5位保留下来,可以这样运算:
01110100 (十进制数116)
(&) 10101010 (十进制数170)
00100000 (十进制数32)

③ 关于C语言中的位运算。

位运算能使c具有汇编的某些能力
比如提高运算速度啊 和硬件更好的偷情啊 节约存储空间什么的 等等
比如说吧
像楼上的直接移位就比使用/运算符快些哈

④ C语言中位运算

0110101
1011001
0010001
结果不是1,是上面这个,但是可以说结果是非0

⑤ C语言编写程序,进行位运算。

位运算

在很多系统程序中常要求在位(bit)一级进行运算或处理。C语言提供了位运算的功能, 这使得C语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序。

一、位运算符C语言提供了六种位运算符:

& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
~ 取反
<< 左移
>> 右移

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。

例如:9&5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)可见9&5=1。

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)。
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a&b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

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。
例如:9|5可写算式如下: 00001001|00000101
00001101 (十进制为13)可见9|5=13
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a|b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

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,例如9^5可写成算式如下: 00001001^00000101 00001100 (十进制为12)
main(){
int a=9;
a=a^15;
printf("a=%d\n",a);
}

4. 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)结果为:1111111111110110

5. 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。例如: a<<4 指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3),左移4位后为00110000(十进制48)。6. 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。
例如:设 a=15,a>>2 表示把000001111右移为00000011(十进制3)。 应该说明的是,对于有符号数,在右移时,符号位将随同移动。当为正数时, 最高位补0,而为负数时,符号位为1,最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。
main(){
unsigned a,b;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
b=a>>5;
b=b&15;
printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
}
请再看一例!
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\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
}

位域

有些信息在存储时,并不需要占用一个完整的字节, 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时,只有0和1 两种状态, 用一位二进位即可。为了节省存储空间,并使处理简便,C语言又提供了一种数据结构,称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域, 并说明每个区域的位数。每个域有一个域名,允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。一、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿,其形式为:
struct 位域结构名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式为: 类型说明符 位域名:位域长度

例如:
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如:
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
说明data为bs变量,共占两个字节。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。对于位域的定义尚有以下几点说明:

1. 一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时,应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如:
struct bs
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/
unsigned c:4
}
在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。

2. 由于位域不允许跨两个字节,因此位域的长度不能大于一个字节的长度,也就是说不能超过8位二进位。

3. 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如:
struct k
{
int a:1
int :2 /*该2位不能使用*/
int b:3
int c:2
};
从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型, 不过其成员是按二进位分配的。

二、位域的使用位域的使用和结构成员的使用相同,其一般形式为: 位域变量名·位域名 位域允许用各种格式输出。
main(){
struct bs
{
unsigned a:1;
unsigned b:3;
unsigned c:4;
} bit,*pbit;
bit.a=1;
bit.b=7;
bit.c=15;
printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);
pbit=&bit;
pbit->a=0;
pbit->b&=3;
pbit->c|=1;
printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);
}

上例程序中定义了位域结构bs,三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。
程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。( 应注意赋值不能超过该位域的允许范围)程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针方式给位域a重新赋值,赋为0。第15行使用了复合的位运算符"&=", 该行相当于: pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值为7,与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为3)。同样,程序第16行中使用了复合位运算"|=", 相当于: pbit->c=pbit->c|1其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。

类型定义符typedef

C语言不仅提供了丰富的数据类型,而且还允许由用户自己定义类型说明符,也就是说允许由用户为数据类型取“别名”。 类型定义符typedef即可用来完成此功能。例如,有整型量a,b,其说明如下: int aa,b; 其中int是整型变量的类型说明符。int的完整写法为integer,

为了增加程序的可读性,可把整型说明符用typedef定义为: typedef int INTEGER 这以后就可用INTEGER来代替int作整型变量的类型说明了。 例如: INTEGER a,b;它等效于: int a,b; 用typedef定义数组、指针、结构等类型将带来很大的方便,不仅使程序书写简单而且使意义更为明确,因而增强了可读性。例如:
typedef char NAME[20]; 表示NAME是字符数组类型,数组长度为20。
然后可用NAME 说明变量,如: NAME a1,a2,s1,s2;完全等效于: char a1[20],a2[20],s1[20],s2[20]
又如:
typedef struct stu{ char name[20];
int age;
char sex;
} STU;
定义STU表示stu的结构类型,然后可用STU来说明结构变量: STU body1,body2;
typedef定义的一般形式为: typedef 原类型名 新类型名 其中原类型名中含有定义部分,新类型名一般用大写表示, 以
便于区别。在有时也可用宏定义来代替typedef的功能,但是宏定义是由预处理完成的,而typedef则是在编译时完成的,后者更为灵活方便。

⑥ c语言按位运算

unsigned在内存中占2字节即十六位,八进制123456转换为二进制1010011100101110,b=a>>4 b=0000101001110010
c=0000000000001111 b&c即按位与,二进制对应位上全是1才为1,否则为0
d=0000000000000010
即d=2

⑦ c语言位运算

这个很简单,你打开电脑的计算器,将521输入,然后用二进制显示,你看到的是:1000001001,
123是:1111011;与123 按位与的结果就是0000 1001;用十进制显示的时候就是9,其他的计算也是这样算出来的,你试下就知道了,在此我就不一一举例了。
&:这是与操作,只有1&1才能是1
|:这是或操作,有一个是1结果就是1
~:取反操作,

⑧ c语言的按位运算符怎么操作!

位运算

在很多系统程序中常要求在位(bit)一级进行运算或处理。C语言提供了位运算的功能, 这使得C语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序。

一、位运算符C语言提供了六种位运算符:

& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
~ 取反
<< 左移
>> 右移

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。

例如:9&5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)可见9&5=1。

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)。
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a&b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

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。
例如:9|5可写算式如下: 00001001|00000101
00001101 (十进制为13)可见9|5=13
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a|b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

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,例如9^5可写成算式如下: 00001001^00000101 00001100 (十进制为12)
main(){
int a=9;
a=a^15;
printf("a=%d\n",a);
}

4. 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)结果为:1111111111110110

5. 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。例如: a<<4 指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3),左移4位后为00110000(十进制48)。6. 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。
例如:设 a=15,a>>2 表示把000001111右移为00000011(十进制3)。应该说明的是,对于有符号数,在右移时,符号位将随同移动。当为正数时, 最高位补0,而为负数时,符号位为1,最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。
main(){
unsigned a,b;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
b=a>>5;
b=b&15;
printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
}
请再看一例!
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\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
}

⑨ C语言中的位运算有什么优点

位运算主要是直接操控二进制时使用 ,主要目的是节约内存,使你的程序速度更快,还有就是对内存要求苛刻的地方使用,以下是一牛人总结的方法,分享一下:位运算应用口诀
清零取反要用与,某位置一可用或
若要取反和交换,轻轻松松用异或

移位运算
要点 1 它们都是双目运算符,两个运算分量都是整形,结果也是整形。
2 " < < " 左移:右边空出的位上补0,左边的位将从字头挤掉,其值相当于乘2。
3 " > > " 右移:右边的位被挤掉。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。
4 " > > > " 运算符,右边的位被挤掉,对于左边移出的空位一概补上0。

位运算符的应用 (源操作数s 掩码mask)
(1) 按位与-- &
1 清零特定位 (mask中特定位置0,其它位为1,s=s& mask)
2 取某数中指定位 (mask中特定位置1,其它位为0,s=s& mask)
(2) 按位或-- |
常用来将源操作数某些位置1,其它位不变。 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s|mask)
(3) 位异或-- ^
1 使特定位的值取反 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s^mask)
2 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

二进制补码运算公式:
-x = ~x + 1 = ~(x-1)
~x = -x-1
-(~x) = x+1
~(-x) = x-1
x+y = x - ~y - 1 = (x|y)+(x& y)
x-y = x + ~y + 1 = (x|~y)-(~x& y)
x^y = (x|y)-(x& y)
x|y = (x& ~y)+y
x& y = (~x|y)-~x
x==y: ~(x-y|y-x)
x!=y: x-y|y-x
x< y: (x-y)^((x^y)& ((x-y)^x))
x< =y: (x|~y)& ((x^y)|~(y-x))
x< y: (~x& y)|((~x|y)& (x-y))//无符号x,y比较
x< =y: (~x|y)& ((x^y)|~(y-x))//无符号x,y比较
应用举例
(1) 判断int型变量a是奇数还是偶数
a& 1 = 0 偶数
a& 1 = 1 奇数
(2) 取int型变量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int)),即a> > k& 1
(3) 将int型变量a的第k位清0,即a=a& ~(1< < k)
(4) 将int型变量a的第k位置1, 即a=a|(1< < k)
(5) int型变量循环左移k次,即a=a< < k|a> > 16-k (设sizeof(int)=16)
(6) int型变量a循环右移k次,即a=a> > k|a< < 16-k (设sizeof(int)=16)
(7)整数的平均值
对于两个整数x,y,如果用 (x+y)/2 求平均值,会产生溢出,因为 x+y 可能会大于INT_MAX,但是我们知道它们的平均值是肯定不会溢出的,我们用如下算法:
int average(int x, int y) //返回X,Y 的平均值
{
return (x& y)+((x^y)> > 1);
}
(8)判断一个整数是不是2的幂,对于一个数 x > = 0,判断他是不是2的幂
boolean power2(int x)
{
return ((x& (x-1))==0)& & (x!=0);
}
(9)不用temp交换两个整数
void swap(int x , int y)
{
x ^= y;
y ^= x;
x ^= y;
}
(10)计算绝对值
int abs( int x )
{
int y ;
y = x > > 31 ;
return (x^y)-y ; //or: (x+y)^y
}
(11)取模运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)
a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1)
(12)乘法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)
a * (2^n) 等价于 a< < n
(13)除法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)
a / (2^n) 等价于 a> > n
例: 12/8 == 12> > 3
(14) a % 2 等价于 a & 1
(15) if (x == a) x= b;
else x= a;
等价于 x= a ^ b ^ x;
(16) x 的 相反数 表示为 (~x+1)