1、C語言允許對內(nèi)存中的字節(jié)或字節(jié)內(nèi)的二進(jìn)制位進(jìn)行運(yùn)算,即位運(yùn)算. 12.1 位運(yùn)算符和位運(yùn)算 位運(yùn)算符共6 種: a = a b ; b = b a ; a = a b ; printf ( “ %d , %d ” ,a , b ) ; 輸出: 4 , 3,00000011,00000000,00000100,00000000,00000111,00000000,a,b,a,00000011,00000000,b,00000100,00000000,a,12.1.3 “按位異或”運(yùn)算符() 作用: 對參加運(yùn)算的兩個二進(jìn)制數(shù)按位進(jìn)行邏輯異或運(yùn)算. 規(guī)則: 00 = 0, 10 = 1, 01 =

2、1, 11 = 0,結(jié)論: 利用異或運(yùn)算,不必設(shè)置第三個變量就可以實(shí)現(xiàn)兩個整型變量值的交換。,用途:某位“異或”1 要變，某位“異或”0 不變。 1) 使指定位翻轉(zhuǎn)。比如：要使一個字節(jié)的低四位翻轉(zhuǎn)，只需異或0 x0f 。,00100011,a,00001111,a,0 x0f,00101100,2) 清零。一個整型(含字符型)數(shù)據(jù)“異或”自身,便清零.,00100011,a,a,00000000,00100011,a,12.1.4 “按位取反” 運(yùn)算符() 作用: 對一個二進(jìn)制數(shù)按位取反,是一個單目運(yùn)算符. 如: a = 15 則 a = 65520,00000000,00001111,111

3、11111,11110000,a, a,注意: 和! 運(yùn)算符是兩個完全不同的運(yùn)算符。 的優(yōu)先級與 + +, , !相同，且結(jié)合性都是從右至左。 例如：main ( ) int a = 0 , b = 1 ; printf ( “ %d , %d n”, a ,b ) ; printf ( “ %d , %d n”, !a , !b ) ; 運(yùn)行結(jié)果: 1, 2 1, 0,00000000,00000000,11111111,11111111,0, 0,應(yīng)用舉例: 若有一個整數(shù)a ，想使它最低一位為0（即屏蔽d0位），而其它位不變。請問如何操作？,方法是: a=a 嗎？,答：對于以16位存放一個

4、整型數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)，后者也是可以的。但對于以32位（或更多位）存放一個整型數(shù)據(jù)的系統(tǒng)(如VAX 11/780)，后者是不可以的。因此，后者的可移植性很差；而前者則適合于任何系統(tǒng)，程序的可移植性好！,16位整型,32位整型,12.1.5 左移位運(yùn)算 () 作用: 將操作數(shù)的各個二進(jìn)位順序左移,右端空出的位補(bǔ)0,而移出左端之外的位則丟失. 如: an 表示將a 的各個二進(jìn)位順序左移n 位(n 為正整數(shù)). 例如: a=25; 則 a3 的結(jié)果為200,00011001,00000000,11001000,00000000,a,a3,說明: (1) 對于無符號數(shù),左移1位,相當(dāng)于乘2 ；左移n 位

5、,則乘2n。但是此結(jié)論只適用于該數(shù)左移時被溢出的最高位中沒有1的情況。 (2) 對于用補(bǔ)碼表示的正數(shù),如果左移出的全部是0 , 且移出后的最高位仍為0 時，數(shù)據(jù)不會溢出。,(3) 對于用補(bǔ)碼表示的負(fù)數(shù),如果左移出的全部是1,且移出后的最高位仍為1 時，數(shù)據(jù)不會溢出。如:,11111110,11111111,11110000,11111111, 2,23,(4) 若非上面(2)、(3)所述情況，則數(shù)據(jù)左移后會產(chǎn)生溢出,那 就不能簡單地用乘2 來計算了。 如: 有符號字符型數(shù)據(jù)64 , 當(dāng)它左移2 位時,結(jié)果為0 .,00010000,00000000,按位取反加1 得：16,01000000,6

6、4,00000000,642,12.1.6 右移運(yùn)算符 () 作用: 將操作數(shù)的各個二進(jìn)位順序右移.左端空出的位補(bǔ)0 或補(bǔ)1,而移出右端的位則被舍去. 如: an 表示將a 的各個二進(jìn)位順序右移n 位. 說明: 右移運(yùn)算的結(jié)果與操作數(shù)的符號有關(guān). 就Turbo C2.0而言： 1) 無符號數(shù)為“邏輯右移”，即左端空出位一律補(bǔ)0 . 2) 有符號數(shù)為“算術(shù)右移”，即正數(shù)右移,空位補(bǔ)0 ,負(fù)數(shù)右移,空位補(bǔ)1 .一句話，算術(shù)右移是指最高位移入符號位。 其它系統(tǒng)對有符號數(shù)可能依然采用“邏輯右移”,這隨系統(tǒng)而定.,00000000,10000000,00000000,01000000,00000000,

7、11000000,a,a 1,a 1,邏輯右移,結(jié)果為 16384,算術(shù)右移,結(jié)果為 16384,算術(shù)右移運(yùn)算相當(dāng)于除2 運(yùn)算。 右移 1 位，相當(dāng)于除以2 。右移n 位，則除以2n 。,例如: a = 32768,12.1.7 位運(yùn)算符的優(yōu)先級與結(jié)合性 c = ( 0 n ); d = b ,00000000,11011001,00000000,00001101,a,d,1 0 0 0 1 0 0 1,右移 2 位,0 1 1 0 0 0 1 0,例12.2 將一個整數(shù)a 循環(huán)右移n 位。所謂循環(huán)右移是將a 最右端的位順序移到a 的最左端，而將a 中原左端的各位順序右移。,分析： (1) 將

8、a 左移16n 位并存入變量b 中(即用b存放未來的高位)。 b = a (16n),11011111,10101011,01100000,00000000,a,b,(3) 將 c 與 b 按位或運(yùn)算 c = c | b,(2) 將a 邏輯右移n 位。即原a中的左端16-n位右移了n位且被保留，而高n位變?yōu)?。 c = a n,00011011,11110101,c,01111011,11110101,c,main ( ) unsignde a , b , c ; int n ; scanf ( “ %o , %d ” , 如輸入: 157653 , 3 輸出為: 157653 75765 同

9、樣的方法，可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)左移。,11011111,10101011,01111011,11110101,a,c,12.3 位 段,以前，我們內(nèi)存的存取都是以字節(jié)為單位，即信息存儲至少要占用一個字節(jié)。實(shí)際上，有時存儲一個信息不必占用一個或多個字節(jié)，而只需占用1位或幾位便可。這在計算機(jī)過程控制和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域經(jīng)常會遇到。C語言提供對這方面的處理，而且可用以下兩種方法實(shí)現(xiàn)：,1、通過位運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對1位或幾位的操作：比如我們可以人為地將一個字節(jié)data劃分為幾項，假如是四項a、b、c、d，且它們分別占1位、3位、2位、2位（如下圖所示）。如果欲將b的值變?yōu)?，則可以這樣：,data,a,b,c,d,7,0,

10、(1)將b項(4 6位)清零 data = data ,(3)將data與“64”進(jìn)行按位或運(yùn)算，即可實(shí)現(xiàn)將b的值變?yōu)? 。,7,0,(2)將數(shù)6左移4位，使110成為4 - 6位,7,0,data,data,|(64),(74),說明：其中(1)步中的0 x8f，稱為“屏蔽字”，即把data中b的信息屏蔽掉，而其它信息不受影響。,2、通過位段來實(shí)現(xiàn)對1位或幾位的操作：C語言允許在一個結(jié)構(gòu)體中以位為單位來指定其成員所占內(nèi)存的長度，這種以位為單位的成員稱為“位段”(或“位域”bit field)。例如：,Struct packed_data unsigned a:2; unsigned b:6;

11、 unsigned c:4; unsigned d:4; int i; data;,Struct packed_data unsigned a:2; unsigned b:3; unsigned c:4; int i; ; Struct packed_data data;,a,b,c,空閑,i,16,7,4,3,2,7,0,15,23,31,關(guān)于位段的定義和引用的說明： 1)位段成員的類型必須指定為unsigned int型。 2)若某一位段要從另一存儲單元(字)單獨(dú)開始存放,應(yīng)這樣定義：,Struct packed_data unsigned a:1; unsigned b:2; unsig

12、ned :0; unsigned c:3; /* 在Turbo C中表示c從第3個字節(jié)開始存放 */ ;,3)可以定義無名字段，如：,Struct packed_data unsigned a:1; unsigned :2; /* 表示這兩位空間不用 */ unsigned b:3; unsigned c:4; ;,4) 一個位段必須存儲在同一存儲單元(字)中，不能跨越兩個單元。如果第一個字不能容納下一個位段，則該空間不用，而從下一個字開始存放。比如：,Struct packed_data unsigned a:5; unsigned b:6; unsigned c:6; int i; ; Struct packed_data data;,16,6,5,6,5,注意：上面定義的結(jié)構(gòu)體共占6個字節(jié)