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C语言 位运算符详解 (使用二进制实例深入学习理解位运算符使用原理)

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摘要:位运算符是对其操作数按其二进制形式逐位进行运算。接下来我们逐一讲解位运算符的计算原理按位与用于清零取某些指定位保位的计算原理,,结果上面使用按位与的一段程序运行结果为我们用二进制来分析一下它的计算规则。

C语言中位运算符共有六种

目录

1.&(按位与)

2. |(按位或)

3.^(按位抑或)

4.~(按位取反)

5.<<(左移)

6. >>(右移)

位( bit 是计算机中表示信息的最小单位,一般用 0和 1表示。位运算符是对其操作数按其二进制形式逐位进行运算。
注: 参加位运算的 操作数必须为整数。
接下来我们逐一讲解位运算符的计算原理
1.&(按位与)
  用于清零、取某些指定位、保位
(&的计算原理)
0 & 0 = 0,     1 & 0 = 0,    1 & 1 = 1.
#includeint main(void){	int a=3,b=5,c;	c=a&b;	printf("%d",c);  //结果c=1	return 0; 

上面使用 按位与&  的一段程序运行结果为c=1

 我们用二进制来分析一下它的计算规则。

a=3  二进制为 0000 0011

b=5  二进制为 0000 0101


a&b  的意思就是01算法,通俗来讲a和b的第八位都为1,所以第8位&后的结果为1,前面7位&后的结果都为0

按位计算结果是0000 0001


所以最终c=a&b的结果为c=1

1)清零 

#includeint main(void){	int a=3,b=0,c;	c=a&b;	printf("%d",c);  //结果c=0	return 0; 

a=3  二进制为 0000 0011

b=0  二进制为 0000 0000


a&b  8个位的运算结果都为0

所以最终c=0

(2) 取某些指定位

假定a=5,二进制为0000 0011

我们要取a的第3黑第6位

只需计算

0000 0101和1111 1111的结果

可得 c的二进制为0000 0101

所以a的第3位为0,第6位为1

 (3)保位

 例如计算a&b要保a的哪一位,只需将b中对应的位设为1,其余的位设为0.即可实现a的保位

2. |(按位或)用于对一个数据的某些位定值为1

对应位之间按位或的计算 即  0 | 0= 0 ,  1 | 0= 1  , 0 | 1= 1  ,  1 | 1= 1 

( | 的计算原理)

#includeint main(void){	int a=3,b=5,c;	c=a|b;	printf("%d",c);  //c的结果=7	return 0; 

 c=a|b

a=3  二进制为 0000 0011

b=5  二进制为 0000 0101

计算结果为0000 0111 即c=7

3.^(按位抑或)

(计算原理)

对应位置见的抑或运算,相同为0,相异为1

即 0 ^ 0=0  , 0 ^ 1= 1  , 1 ^ 0= 1  , 1 ^ 1= 0 。

#includeint main(void){	int a=3,b=5,c;	c=a^b;	printf("%d",c);//c的结果为6	return 0; 

c=a^b

a=3  二进制为 0000 0011

b=5  二进制为 0000 0101

计算结果为0000 0110 即c=6

 4.~(按位取反)

#includeint main(void){	int b=5,c;	c=~b;	printf("%d",c);//c的结果为-6	return 0; 

b=5  b的二进制为0000 0101

~b为1111 1010,用十进制表示即为-6。

5.<<(左移) 

右边空出的位用 0 填补,高位左移溢出则舍弃该高位。左移1 位相当于该数乘以 2 ,但只 适用于该数左移时被溢出舍弃的高位中不包含1 的情况。
#includeint main(void){	int b=5,c,d;	c=b<<1;	d=b<<3;	printf("c=%d d=%d",c,d);//最终结果c=10,d=40	return 0; 

b<<左移n个单位即b乘以2^n

 6. >>(右移)

#includeint main(void){	int b=40,c,d;	c=b>>1;	d=b>>3;	printf("c=%d d=%d",c,d);//结果为c=20,d=5	return 0; 

b<<左移n个单位即b除以2^n

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