1、按位與 按位或 按位異或 運算2009-08-17 16:19:42|分類： 計算機基礎(chǔ)學習 |標簽： |字號大中小訂閱 （其實就想查一下“按位與 按位或 按位異或 運算”的意義，結(jié)果人家還附送了好多資料，我也就老實不客氣的照搬過來了）摘自：/question/32807257.html1. 按位與運算 按位與運算符&是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應的二進位相與。只有對應的兩個二進位均為1時，結(jié)果位才為1 ，否則為0。參與運算的數(shù)以補碼方式出現(xiàn)。 例如：9&5可寫算式如下： 00001001 (9的二進制補碼)&00000101 (5的二進

2、制補碼) 00000001 (1的二進制補碼)可見9&5=1。 按位與運算通常用來對某些位清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 運算 ( 255 的二進制數(shù)為0000000011111111)。 應用： a. 清零特定位 (mask中特定位置0，其它位為1，s=s&mask) b. 取某數(shù)中指定位 (mask中特定位置1，其它位為0，s=s&mask) 2. 按位或運算 按位或運算符“|”是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應的二進位相或。只要對應的二個二進位有一個為1時，結(jié)果位就為1。參與運算的兩個數(shù)均以補碼出現(xiàn)。 例如：9|5可寫算式如下： 0

3、0001001|00000101 00001101 (十進制為13)可見9|5=13 應用： 常用來將源操作數(shù)某些位置1，其它位不變。 (mask中特定位置1，其它位為0 s=s|mask) 3. 按位異或運算 按位異或運算符“”是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應的二進位相異或，當兩對應的二進位相異時，結(jié)果為1。參與運算數(shù)仍以補碼出現(xiàn)，例如95可寫成算式如下： 0000100100000101 00001100 (十進制為12) 應用： a. 使特定位的值取反 (mask中特定位置1，其它位為0 s=smask) b. 不引入第三變量，交換兩個變量的值 (設(shè) a=a1,b=b1) 目

4、標 操 作 操作后狀態(tài) a=a1b1 a=ab a=a1b1,b=b1 b=a1b1b1 b=ab a=a1b1,b=a1 a=b1a1a1 a=ab a=b1,b=a1 4. 求反運算 求反運算符為單目運算符，具有右結(jié)合性。 其功能是對參與運算的數(shù)的各二進位按位求反。例如9的運算為： (0000000000001001)結(jié)果為：1111111111110110 5. 左移運算 左移運算符“”是雙目運算符。其功能把“ ”左邊的運算數(shù)的各二進位全部左移若干位，由“”右邊的數(shù)指定移動的位數(shù)， 高位丟棄，低位補0。 其值相當于乘2。例如： a”是雙目運算符。其功能是把“ ”左邊的運算數(shù)的各二進位全部

5、右移若干位，“”右邊的數(shù)指定移動的位數(shù)。其值相當于除2。 例如：設(shè) a=15，a2 表示把000001111右移為00000011(十進制3)。對于左邊移出的空位，如果是正數(shù)則空位補0，若為負數(shù)，可能補0或補1，這取決于所用的計算機系統(tǒng)。移入0的叫邏輯右移，移入1的叫算術(shù)右移，Turbo C采用邏輯右移。 main() unsigned a,b; printf(input a number: ); scanf(%d,&a); b=a5; b=b&15; printf(a=%d b=%d ,a,b); 再看一例: main() char a=a,b=b; int p,c,d; p=a; p=(p

6、8; printf(a=%d b=%d c=%d d=%d ,a,b,c,d); 浮點數(shù)的存儲格式： 浮點數(shù)的存儲格式是符號+階碼(定點整數(shù))+尾數(shù)(定點小數(shù)) SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM 即1位符號位(0為正，1為負），8位指數(shù)位，23位尾數(shù)位 浮點數(shù)存儲前先轉(zhuǎn)化成2的k次方形式，即： f = A1*2k + A2*2(k-1) + . + Ak +. +An*2(-m) (Ai = 0, 1, A1 = 1) 如5.5=22 + 20 + 2(-1) 其中的k就是指數(shù)，加127后組成8位指數(shù)位 5.5的指數(shù)位就是2+127 = 129 = 100000

7、01 A2A3.An就是尾數(shù)位，不足23位后補0 所以5.5 = 01000000101000000000000000000000 = 40A00000 所以，對浮點數(shù)*2、/2只要對8位符號位+、- 即可，但不是左移、右移 關(guān)于unsigned int 和 int 的在位運算上的不同，下面有個CU上的例子描述的很清楚： 問題：這個函數(shù)有什么問題嗎？ /* * 本函數(shù)將兩個16比特位的值連結(jié)成為一個32比特位的值。 * 參數(shù)：sHighBits 高16位 * sLowBits 低16位 * 返回：32位值 */ long CatenateBits16(short sHighBits, shor

8、t sLowBits) long lResult = 0; /* 32位值的臨時變量*/ /* 將第一個16位值放入32位值的高16位 */ lResult = sHighBits; lResult = 16; /* 清除32位值的低16位 */ lResult &= 0xFFFF0000; /* 將第二個16位值放入32位值的低16位 */ lResult |= (long)sLowBits; return lResult; / 問題的發(fā)現(xiàn)： 我們先看如下測試代碼： / int main() short sHighBits1 = 0x7fff; short sHighBits2 = 0x8f

9、12; unsigned short usHighBits3 = 0xff12; short sLowBits1 = 0x7bcd; long lResult = 0; printf(sHighBits1 + sLowBits1 ; lResult = CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits1); printf(lResult = %08x , lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits1); printf(lResult = %08x , lResult, lResult);

10、 lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits1); printf(lResult = %08x , lResult, lResult); / 運行結(jié)果為： sHighBits1 + sLowBits1 lResult = 7fff7bcd lResult = 8f127bcd lResult = ff127bcd 嗯，運行很正確嘛于是我們就放心的在自己的程序中使用起這個函數(shù)來了。 可是忽然有一天，我們的一個程序無論如何結(jié)果都不對！經(jīng)過n個小時的檢查和調(diào)試，最后終于追蹤到CatenateBits16() ！？它的返回值居然是錯的！ “郁悶！”你說

11、，“這個函數(shù)怎么會有問題呢??？” 可是，更郁悶的還在后頭呢，因為你把程序中的輸入量作為參數(shù)，在一個簡單的main()里面單步調(diào)試： / int main() short sHighBits1 = 0x7FFF; short sHighBits2 = 0x8F12; unsigned short usHighBits3 = 0x8F12; short sLowBits1 = 0x7BCD; /你實際使用的參數(shù) short sLowBits2 = 0x8BCD; /你實際使用的參數(shù) long lResult = 0; printf(sHighBits1 + sLowBits1 ; lResult

12、= CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits1); printf(lResult = %08x , lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits1); printf(lResult = %08x , lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits1); printf(lResult = %08x , lResult, lResult); printf( sHighBits1 + sLowBits2

13、; lResult = CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits2); printf(lResult = %08x , lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits2); printf(lResult = %08x , lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits2); printf(lResult = %08x , lResult, lResult); return 0; / 發(fā)現(xiàn)結(jié)果竟然是：

14、sHighBits1 + sLowBits1 lResult = 7fff7bcd lResult = 8f127bcd lResult = 8f127bcd sHighBits1 + sLowBits2 lResult = ffff8bcd /oops! lResult = ffff8bcd /oops! lResult = ffff8bcd /oops! 前一次還好好的，后一次就ffff了？X檔案？ X檔案的真相： 注意那兩個我們用來當作低16位值的sLowBits1和sLowBits2。 已知： 使用 sLowBits1 = 0x7bcd 時，函數(shù)返回正確的值； 使用 sLowBits2

15、 = 0x8bcd 時，函數(shù)中發(fā)生X檔案。 那么，sLowBits1與sLowBits2有什么區(qū)別？ 注意了，sLowBits1和sLowBits2都是short型（而不是unsigned short），所以在這里，sLowBits1代表一個正數(shù)值，而sLowBits2卻代表了一個負數(shù)值（因為8即是二進制1000，sLowBits2最高位是1）。 再看CatenateBits16()函數(shù)： / long CatenateBits16(short sHighBits, short sLowBits) long lResult = 0; /* 32位值的臨時變量*/ /* 將第一個16位值放入32

16、位值的高16位 */ lResult = sHighBits; lResult = 16; /* 清除32位值的低16位 */ lResult &= 0xFFFF0000; /* 將第二個16位值放入32位值的低16位 */ lResult |= (long)sLowBits; /注意這一句！ return lResult; / 如果我們在函數(shù)中用 printf(sLowBits = %04x , sLowBits); 打印傳入的sLowBits值，會發(fā)現(xiàn) sLowBits = 0x7bcd 時，打印結(jié)果為 sLowBits = 7bcd 而sLowBits = 0x8bcd時，打印結(jié)果為 s

17、LowBits = ffff8bcd 是的，即使用%04x也打印出8位十六進制。 因此，我們看出來了： 當sLowBits = 0x8bcd時，函數(shù)中 lResult |= (long)sLowBits; 這一句執(zhí)行，會先將sLowBits轉(zhuǎn)換為 0xffff8bcd 再與lResult做或運算。由于現(xiàn)在lResult的值為 0xXXXX0000 （其中XXXX是任何值），所以顯然，無論sHighBits是什么值，最后結(jié)果都會是 0xffff8bcd 而當sLowBits = 0x7bcd時，函數(shù)中 lResult |= (long)sLowBits; 這一句執(zhí)行，會先將sLowBits轉(zhuǎn)換為

18、 0x00007bcd 再與lResult做或運算。這樣做或運算出來的結(jié)果當然就是對的。 也就是說，CatenateBits16()在sLowBits的最高位為0的時候表現(xiàn)正常，而在最高位為1的時候出現(xiàn)偏差。 教訓：在某些情況下作位運算和位處理的時候，考慮使用無符號數(shù)值因為這個時候往往不需要處理符號。即使你需要的有符號的數(shù)值，那么也應該考慮自行在調(diào)用CatenateBits16()前后做轉(zhuǎn)換畢竟在位處理中，有符號數(shù)值相當詭異！ 下面這個CatenateBits16()版本應該會好一些： / unsigned long CatenateBits16(unsigned short sHighBits, unsigned short sLowBits) long lResult = 0; /* 將第一個16位值放入