C语言之位运算

位运算

1).定义.

指的是1个二进制数据的每一位来参与运算.

位运算的前提: 是这个数必须是1个二进制.

注意:

a). 参与位运算的二进制数据必须是补码形式.

b). 位运算的结果也是二进制的补码形式.

2).按位与: &

参与按位与的两个二进制数.如果都为1 那么结果就为1 只要有1位为0 那么结果就为0.

3 & 2;

第1步骤:先得到两个数的二进制补码形式.

3的补码: 00000000 00000000 00000000 00000011

2的补码: 00000000 00000000 00000000 00000010

-------------------------------------------------------

00000000 00000000 00000000 00000010   2

-3 & 4;

-3的原码:10000000 00000000 00000000 00000011

-3的反码:11111111 11111111 11111111 11111100

-3的补码:11111111 11111111 11111111 11111101

4的补码: 00000000 00000000 00000000 00000100

------------------------------------------------------

00000000 00000000 00000000 00000100

-3 & -4;

-4的原码: 10000000 00000000 00000000 00000100

-4的反码: 11111111 11111111 11111111 11111011

-3的补码:11111111 11111111 11111111 11111101

-4的补码:11111111 11111111 11111111 11111100

-----------------------------------------------------

11111111 11111111 11111111 11111100

结果是补码: 现将其还原为反码

反码:      11111111 11111111 11111111 11111011

原码:      10000000 00000000 00000000 00000100

注意:

任何数按位与1的结果是:是这个数的最低位.

10 & 1

xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxx0

00000000 00000000 00000000 00000001

------------------------------------

00000000 00000000 00000000 00000000

偶数的最低位一定是0. 奇数的最低为一定是1

所以,如果要判断这个数是奇数还是偶数 只要用这个数按位与1就可以了.

如果结果为1 那么就是奇数 如果结果为0 那么结果就是偶数.

int num = 10;

if((num & 1) == 0)

{

偶数.

}

else

{

奇数.

}

3). 按位或. |

参与按位或的二进制数据 只要有1位是1 那么结果就为1  只有当两位都是0的时候结果才为0

3 | 2;

3的补码: 00000000 00000000 00000000 00000011

2的补码: 00000000 00000000 00000000 00000010

------------------------------------------------------

00000000 00000000 00000000 00000011

-3 | 4

-3的补码:11111111 11111111 11111111 11111101

4的补码: 00000000 00000000 00000000 00000100

------------------------------------------------------

11111111 11111111 11111111 11111101

结果是1个负数.

反码: 11111111 11111111 11111111 11111100

原码: 10000000 00000000 00000000 00000011

-3 | -4

-3的补码:11111111 11111111 11111111 11111101

-4的补码:11111111 11111111 11111111 11111100

-------------------------------------------------------

11111111 11111111 11111111 11111101

4). 按位取反: ~

单目运算符. 将这个二进制数的每一位取反.

~3;

3的补码: 00000000 00000000 00000000 00000011

11111111 11111111 11111111 11111100 补码

11111111 11111111 11111111 11111011 反码

10000000 00000000 00000000 00000100 原码

5). 按位异或: ^

参与按位异或的二进制数据的位 如果相同则为0 不同为1.

3 ^ 2;

00000000 00000000 00000000 00000011   3的补码

00000000 00000000 00000000 00000010   2的补码

--------------------------------------

00000000 00000000 00000000 00000001   1

交换两个变量的值可以用异或运算.

int a = 3;

int b = 2;

a = a ^ b;  a = 1

b = a ^ b;  b = 3

a = a ^ b;  b = 2

1 ^ 2

00000000 00000000 00000000 00000001

00000000 00000000 00000000 00000010

-------------------------------------------------------

00000000 00000000 00000000 00000011                      3

00000000 00000000 00000000 00000001

00000000 00000000 00000000 00000011

------------------------------------------------------

00000000 00000000 00000000 00000010                      2

6). 按位左移运算. <<

参与按位左移运算的二进制数据. 向左移动指定的位数. 低位不够补0 高位溢出就丢弃.

3 << 2;

00000000 00000000 00000000 00000011

000000 00000000 00000000 0000001100

12

注意:

a). 左移运算有可能会改变其正负性.

b). 将1个数左移n位,相当于将这个数 乘以 2的n次方.

3 << 2    3乘以2的2次方.

16 << 3;   16 * 8  128

5 * 16 = ????

5 << 4

7). 按位右移. >>

参与按位右移的二进制数据.向右移动指定的位数. 低位溢出丢弃,高位补符号位.

3 >> 2;

00000000 00000000 00000000 00000011

0000000000 00000000 00000000 000000

16 >> 2;

00000000 00000000 00000000 00010000

00000000 00000000 00000000 000100

-16 >> 3

10000000 00000000 00000000 00010000

11111111 11111111 11111111 11101111

11111111 11111111 11111111 11110000

11111111111 11111111 11111111 11110

11111111111 11111111 11111111 11101 反码

10000000000 00000000 00000000 00010

注意.

a). 右移运算不会改变正负性.

b). 1个数按位右移n位.相当于这个数除以2的n次方.

100 >> 2  相当于 100 / 4