第09章 位运算

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1、第九章位运算9.1位运算的概念9.2位运算9.3位段简介C语言具有汇编语言所能完成的一些功能，这是C语言的重要特色。在计算机用于检测控制领域中要用到位运算，因此要学习和掌握本章内容。9.1位运算的概念位运算——进行二进制位的运算。C语言提供的位运算符如下表。运算符含义&按位与

2、按位或^按位异或~（一目运算符）按位取反<<左移运算符>>右移运算符第十二章位运算说明：⑴位运算符中除了~以外，均为二目（元）运算符，即要求两侧各有一个运算量。⑵运算量只能是整型或字符型数据，不能为实型数据。9.2.1“按位与”运算符（&）参与运算的两个数据，按二进制位进行“与

3、”运算。⑴运算规则：相应位都为1时，该位相与的结果为1，否则为0，即0&0=01&0=00&1=01&1=1例如：3&53=00000011&5=0000010100000001值为1例如：(-3)&(-5)——先用补码表示，然后运算。（-3）=11111101&（-5）=11111011111110019.2位运算⑵用途:①清零：用0去“与”某一位，使该位清零。如想将一个单元清零，即使其全部二进制位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合以下条件：原来数中为1的位，新数中相应位为0，然后使二者进行&运算即可。例如：使低4位为011011001&11

4、11000011010000低4位为0②保留一个数中的某些位。用1去“与”某一位，保留该位。如：保留低4位10101100&0000111100001100保留低4位③保留其中某些位，将它与这些位为1的数作“与”运算。例如：有一数01010100，想保留其左起的第3、4、5、7、8位，01010100&0011101100010000计算机中的控制字各个位表示某些设备的状态，状态发生变化，各个位通过位运算改变数值。9.2.2按位或运算符（

5、）——两个数的相应位按位或(1)运算规则：相应位只要有一个为1，该位相或的结果就为1，否则为0,即0

6、0=01

7、

8、0=10

9、1=11

10、1=1例如：11011001

11、0000111111011111(2)用途：①用1去与某些位“或”，使某些位为1。例如：11011001

12、0000111111011111低4位为1②用0去与某些位“或”，保留原位。例如：上例中前4位保留原位9.2.3按位异或运算符（^）——两个数的相应位按位异或异或——判断两个相应的位值是否为"异","异"则结果为1，否则为0⑴运算规则:相应位的位值不同时（相异），作或的运算。即0^0=01^0=10^1=11^1=0例如：11011001^0000111111010110⑵用途:①用1去与某些位“

13、异或”，使特定位翻转。01111010^0000111101110101②用0去与某些位异或,保留原值。如上例中前4位用0去异或，保留原值0111③交换两个值，不用临时变量。例如：a=a^b;b=b^a;a=a^b;假设a=011,b=100.请验证上述式子。b=b^(a^b)=b^a^b=a^b^b=aa=(a^b)^a=a^b^a=b^a^a=b对一个二进制数按位取反(0→1，1→0)。例如：~0001100111100110又如：若一个整数a为16位，要使a最低一位为0，可以用a=a&0177776;(常量与a的字长有关)八进制数177776即

14、二进制数1111111111111110，适于16位计算机系统，对于32位计算机系统，常量则应该用037777777776（八进制），这样改动移植性差。最好是用表达式：a=a&~1;（与a的字长无关）其中：~1=~（0000000000000001）=1111111111111110或a=a&(a-1);若a=00011011&a-1=00011010000110109.2.4按位“取反”运算符（~）~运算符的优先级别比算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和其它位运算符都高。将一个二进制数的各位全部左移若干位，右端空位补0，高位左移后溢出，舍去不起作用

15、。例如：a=a<<2;(左移二位)若a=15，a二进制数为00001111a左移2位为00111100其值为60。左移2位相当于乘以22=4，但此结论只适用于左移时被溢出舍弃的高位中不包含1的情况。（见下表）a的值a的二进制形式a<<1a<<264010000000100000000100000000127011111110111111100111111100左移比乘法运算速度快得多，有些C编译程序自动将乘2的运算用左移一位来实现，将乘2n的幂运算处理为左移n位。9.2.5<<(左移运算符)9.2.7位运算赋值运算位运算符与赋值运算符可以组合成复合赋

16、值运算符——位运算赋值运算符。如：&=,

17、=,^=,>>=,<<=。例如：a&=b相当于a=a&b，a>>=