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　　位運(yùn)算是指按二進(jìn)制進(jìn)行的運(yùn)算。在系統(tǒng)軟件中，常常需要處理二進(jìn)制位的問(wèn)題。C語(yǔ)言提供了6個(gè)位操作運(yùn)算符。這些運(yùn)算符只能用于整型操作數(shù)，即只能用于帶符號(hào)或無(wú)符號(hào)的char,short,int與long類型。

　　C語(yǔ)言提供的位運(yùn)算符列表：

　　運(yùn)算符 含義 描述

　　& 按位與 如果兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位都為1，則該位的結(jié)果值為1，否則為0

　　| 按位或 兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位中只要有一個(gè)為1，該位的結(jié)果值為1

　　^ 按位異或 若參加運(yùn)算的兩個(gè)二進(jìn)制位值相同則為0，否則為1

　　~ 取反 ~是一元運(yùn)算符，用來(lái)對(duì)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)按位取反，即將0變1，將1變0

　　<< 左移 用來(lái)將一個(gè)數(shù)的各二進(jìn)制位全部左移N位，右補(bǔ)0

　　>> 右移 將一個(gè)數(shù)的各二進(jìn)制位右移N位，移到右端的低位被舍棄，對(duì)于無(wú)符號(hào)數(shù)，高位補(bǔ)0

　　1、“按位與”運(yùn)算符(&)

　　按位與是指：參加運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù)，按二進(jìn)制位進(jìn)行“與”運(yùn)算。如果兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位都為1，則該位的結(jié)果值為1;否則為0。這里的1可以理解為邏輯中的true,0可以理解為邏輯中的false。按位與其實(shí)與邏輯上“與”的運(yùn)算規(guī)則一致。邏輯上的“與”，要求運(yùn)算數(shù)全真，結(jié)果才為真。若，A=true,B=true,則A∩B=true 例如：3&5 3的二進(jìn)制編碼是11(2)。(為了區(qū)分十進(jìn)制和其他進(jìn)制，本文規(guī)定，凡是非十進(jìn)制的數(shù)據(jù)均在數(shù)據(jù)后面加上括號(hào)，括號(hào)中注明其進(jìn)制，二進(jìn)制則標(biāo)記為2)內(nèi)存儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的基本單位是字節(jié)(Byte)，一個(gè)字節(jié)由8個(gè)位(bit)所組成。位是用以描述電腦數(shù)據(jù)量的最小單位。二進(jìn)制系統(tǒng)中，每個(gè)0或1就是一個(gè)位。將11(2)補(bǔ)足成一個(gè)字節(jié)，則是00000011(2)。5的二進(jìn)制編碼是101(2)，將其補(bǔ)足成一個(gè)字節(jié)，則是00000101(2)

　　按位與運(yùn)算：

　　00000011(2)

　　&00000101(2)

　　00000001(2)

　　由此可知3&5=1

　　c語(yǔ)言代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=3;

　　int b = 5;

　　printf("%d",a&b);

　　}

　　按位與的用途：

　　(1)清零

　　若想對(duì)一個(gè)存儲(chǔ)單元清零，即使其全部二進(jìn)制位為0，只要找一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，其中各個(gè)位符合一下條件：

　　原來(lái)的數(shù)中為1的位，新數(shù)中相應(yīng)位為0。然后使二者進(jìn)行&運(yùn)算，即可達(dá)到清零目的。

　　例：原數(shù)為43，即00101011(2)，另找一個(gè)數(shù)，設(shè)它為148，即10010100(2)，將兩者按位與運(yùn)算：

　　00101011(2)

　　&10010100(2)

　　00000000(2)

　　C語(yǔ)言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=43;

　　int b = 148;

　　printf("%d",a&b);

　　}

　　(2)取一個(gè)數(shù)中某些指定位

　　若有一個(gè)整數(shù)a(2byte),想要取其中的低字節(jié)，只需要將a與8個(gè)1按位與即可。

　　a 00101100 10101100

　　b 00000000 11111111

　　c 00000000 10101100

　　(3)保留指定位：

　　與一個(gè)數(shù)進(jìn)行“按位與”運(yùn)算，此數(shù)在該位取1.

　　例如：有一數(shù)84，即01010100(2)，想把其中從左邊算起的第3，4，5，7，8位保留下來(lái)，運(yùn)算如下：

　　01010100(2)

　　&00111011(2)

　　00010000(2)

　　即：a=84,b=59

　　c=a&b=16

　　c語(yǔ)言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=84;

　　int b = 59;

　　printf("%d",a&b);

　　}

　　2、“按位或”運(yùn)算符(|)

　　兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位中只要有一個(gè)為1，該位的結(jié)果值為1。借用邏輯學(xué)中或運(yùn)算的話來(lái)說(shuō)就是，一真為真

　　。

　　例如：60(8)|17(8),將八進(jìn)制60與八進(jìn)制17進(jìn)行按位或運(yùn)算。

　　00110000

　　|00001111

　　00111111

　　c語(yǔ)言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=060;

　　int b = 017;

　　printf("%d",a|b);

　　}

　　應(yīng)用：按位或運(yùn)算常用來(lái)對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)的某些位定值為1。例如：如果想使一個(gè)數(shù)a的低4位改為1，則只需要

　　將a與17(8)進(jìn)行按位或運(yùn)算即可。

　　3、“異或”運(yùn)算符(^)

　　他的規(guī)則是：若參加運(yùn)算的兩個(gè)二進(jìn)制位值相同則為0，否則為1

　　即0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1， 1∧1=0

　　例： 00111001

　　∧ 00101010

　　00010011

　　c語(yǔ)言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=071;

　　int b = 052;

　　printf("%d",a^b);

　　}

　　應(yīng)用：

　　(1)使特定位翻轉(zhuǎn)

　　設(shè)有數(shù)01111010(2)，想使其低4位翻轉(zhuǎn)，即1變0，0變1.可以將其與00001111(2)進(jìn)行“異或”運(yùn)算，

　　即：

　　01111010

　　^00001111

　　01110101

　　運(yùn)算結(jié)果的低4位正好是原數(shù)低4位的翻轉(zhuǎn)。可見(jiàn)，要使哪幾位翻轉(zhuǎn)就將與其進(jìn)行∧運(yùn)算的該幾位置為1

　　即可。

　　(2)與0相“異或”，保留原值

　　例如：012^00=012

　　00001010

　　^00000000

　　00001010

　　因?yàn)樵瓟?shù)中的1與0進(jìn)行異或運(yùn)算得1，0^0得0，故保留原數(shù)。

　　(3) 交換兩個(gè)值，不用臨時(shí)變量

　　例如：a=3，即11(2);b=4，即100(2)。

　　想將a和b的值互換，可以用以下賦值語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)：

　　a=a∧b;

　　b=b∧a;

　　a=a∧b;

　　a=011(2)

　　(∧)b=100(2)

　　a=111(2)(a∧b的結(jié)果，a已變成7)

　　(∧)b=100(2)

　　b=011(2)(b∧a的結(jié)果，b已變成3)

　　(∧)a=111(2)

　　a=100(2)(a∧b的結(jié)果，a已變成4)

　　等效于以下兩步：

　　① 執(zhí)行前兩個(gè)賦值語(yǔ)句：“a=a∧b;”和“b=b∧a;”相當(dāng)于b=b∧(a∧b)。

　　② 再執(zhí)行第三個(gè)賦值語(yǔ)句： a=a∧b。由于a的值等于(a∧b)，b的值等于(b∧a∧b)，

　　因此，相當(dāng)于a=a∧b∧b∧a∧b，即a的值等于a∧a∧b∧b∧b，等于b。

　　很神奇吧!

　c語(yǔ)言源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=3;

　　int b = 4;

　　a=a^b;

　　b=b^a;

　　a=a^b;

　　printf("a=%d b=%d",a,b);

　　}

　　4、“取反”運(yùn)算符(~)

　　他是一元運(yùn)算符，用于求整數(shù)的二進(jìn)制反碼，即分別將操作數(shù)各二進(jìn)制位上的1變?yōu)?，0變?yōu)?。

　　例如：~77(8)

　　源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=077;

　　printf("%d",~a);

　　}

　　5、左移運(yùn)算符(<<)

　　左移運(yùn)算符是用來(lái)將一個(gè)數(shù)的各二進(jìn)制位左移若干位，移動(dòng)的位數(shù)由右操作數(shù)指定(右操作數(shù)必須是非負(fù)

　　值)，其右邊空出的位用0填補(bǔ)，高位左移溢出則舍棄該高位。

　　例如：將a的二進(jìn)制數(shù)左移2位，右邊空出的位補(bǔ)0，左邊溢出的位舍棄。若a=15,即00001111(2)，左移2

　　位得00111100(2)。

　　源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=15;

　　printf("%d",a<<2);

　　}

　　左移1位相當(dāng)于該數(shù)乘以2，左移2位相當(dāng)于該數(shù)乘以2*2=4,15<<2=60，即乘了4。但此結(jié)論只適用于該

　　數(shù)左移時(shí)被溢出舍棄的高位中不包含1的情況。

　　假設(shè)以一個(gè)字節(jié)(8位)存一個(gè)整數(shù)，若a為無(wú)符號(hào)整型變量，則a=64時(shí)，左移一位時(shí)溢出的是0

　　，而左移2位時(shí)，溢出的高位中包含1。

　　6、右移運(yùn)算符(>>)

　　右移運(yùn)算符是用來(lái)將一個(gè)數(shù)的各二進(jìn)制位右移若干位，移動(dòng)的位數(shù)由右操作數(shù)指定(右操作數(shù)必須是非負(fù)

　　值)，移到右端的低位被舍棄，對(duì)于無(wú)符號(hào)數(shù)，高位補(bǔ)0。對(duì)于有符號(hào)數(shù)，某些機(jī)器將對(duì)左邊空出的部分

　　用符號(hào)位填補(bǔ)(即“算術(shù)移位”)，而另一些機(jī)器則對(duì)左邊空出的部分用0填補(bǔ)(即“邏輯移位”)。注

　　意：對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù),右移時(shí)左邊高位移入0;對(duì)于有符號(hào)的值,如果原來(lái)符號(hào)位為0(該數(shù)為正),則左邊也是移

　　入0。如果符號(hào)位原來(lái)為1(即負(fù)數(shù)),則左邊移入0還是1,要取決于所用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。有的系統(tǒng)移入0,有的

　　系統(tǒng)移入1。移入0的稱為“邏輯移位”,即簡(jiǎn)單移位;移入1的稱為“算術(shù)移位”。

　　例： a的值是八進(jìn)制數(shù)113755：

　　a:1001011111101101 (用二進(jìn)制形式表示)

　　a>>1: 0100101111110110 (邏輯右移時(shí))

　　a>>1: 1100101111110110 (算術(shù)右移時(shí))

　　在有些系統(tǒng)中,a>>1得八進(jìn)制數(shù)045766,而在另一些系統(tǒng)上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C

　　編譯采用的是算術(shù)右移,即對(duì)有符號(hào)數(shù)右移時(shí),如果符號(hào)位原來(lái)為1，左面移入高位的是1。

　　源代碼：

　　#include

　　main()

　　{

　　int a=0113755;

　　printf("%d",a>>1);

　　}

　　7、位運(yùn)算賦值運(yùn)算符

　　位運(yùn)算符與賦值運(yùn)算符可以組成復(fù)合賦值運(yùn)算符。

　　例如: &=, |=, >>=, <<=, ∧=

　　例： a & = b相當(dāng)于 a = a & b

　　a << =2相當(dāng)于a = a << 2