C語言程序設(shè)計教程第10章.ppt

第10章 位 運 算,位運算是指對二進制位進行的運算。每個二進制位中只能存放0或1。因此，位運算就是對二進制數(shù)的運算。通常，將一個數(shù)據(jù)用二進制數(shù)表示后，最右邊的二進制位稱為最低位（第0位），最左邊的二進制位為最高位。,圖10.1 微機中整數(shù)的二進制位表示,10.1 二進制位運算 10.2 位 段 10.3 程序舉例,10.1 二進制位運算,在C語言中共提供了6種位運算符，如表10.1所示。 表10.1,返回目錄,（1）在這6種位運算符中，其中按位取反是單目運算符，只有一個運算對象，其他均為雙目運算符，有兩個運算對象。 （2）位運算的運算對象只能是整型（包括int，short，long和unsigned）或字符型數(shù)據(jù)，而不能是實型數(shù)據(jù)。 （3）各位運算符的優(yōu)先級比較分散，與其他運算符一起，其優(yōu)先級從高到低如下： 邏輯非(!)按位取反()算術(shù)運算符左移運算符()關(guān)系運算符按位與運算符(&)，按位異或運算符()，按位或運算符(|)&與| 賦值運算符,1“按位與”運算符(&) “按位與”的運算符為“&”。其運算規(guī)則是：若兩個運算對象的對應(yīng)二進制位均是1，則結(jié)果的對應(yīng)位是1，否則為0。 利用“按位與”運算可以實現(xiàn)以下功能： （1）取出數(shù)據(jù)中指定的位 （2）將數(shù)據(jù)中的指定位清零,2“按位或”運算符（|） “按位或”的運算符為“|”。其運算規(guī)則是：若兩個運算對象的對應(yīng)二進制位中有一個是1，則結(jié)果的對應(yīng)位是1，否則為0。,例10.2 下列C程序的功能是將整型數(shù)組中所有元素轉(zhuǎn)換為不小于它的最小奇數(shù)，并顯示輸出。 #include “stdio.h“ main() int k，a1023，14，24，31，46，55，33，68，27，40； for (k0；k10；k) printf(“%5d“，ak)； printf(“n“)； for (k0；k10；k) akak|0x01； for (k0；k10；k) printf(“%5d“，ak)； printf(“n“)； ,3“按位異或”運算符() “按位異或”的運算符為“” 。其運算規(guī)則是：若兩個運算對象的對應(yīng)二進制位不相等，則結(jié)果的對應(yīng)位是1，否則為0。 “按位異或”運算具有以下幾個性質(zhì)： （1）使數(shù)據(jù)中的某些位取反，即將0變?yōu)?，1變?yōu)?。 （2）同一個數(shù)據(jù)進行異或運算后，其結(jié)果為0。利用異或運算的這個性質(zhì)，可以將變量清零。 （3）可以實現(xiàn)交換兩個變量的值：,4“按位取反”運算符() “按位取反”的運算符為“”。其運算規(guī)則是：將運算對象中的各二進制位值取反，即將0變?yōu)?，1變?yōu)?。,5“左移”運算符() “左移”運算符為“”。其運算規(guī)則是：將運算對象中的每個二進制位向左移動若干位，從左邊移出去的高位部分被丟棄，右邊空出的低位部分補0。,6“右移”運算符() “右移”運算符為“”。其運算規(guī)則是：將運算對象中的每個二進制位向右移動若干位，從右邊移出去的低位部分被丟棄。但左邊空出的高位部分是補0還是補1，要視下列具體情況而定： 若右移對象為無符號整型數(shù)，則右移后左邊空出的高位部分補0。 若右移對象為一般整型數(shù)或字符型數(shù)據(jù)，當(dāng)該數(shù)據(jù)的最高位為0（對于一般整型來說即為正數(shù)），則右移后左邊空出的高位部分補0。當(dāng)該數(shù)據(jù)的最高位為1（對于一般整型來說即為正數(shù)），則與使用的計算機系統(tǒng)有關(guān)，有的計算機系統(tǒng)將右移后左邊空出的高位部分補1，稱為“算術(shù)右移”；有的計算機系統(tǒng)將右移后左邊空出的高位部分補0，稱為“邏輯右移”。,10.2 位 段 在C語言中，定義位段結(jié)構(gòu)類型的一般形式為 struct 位段結(jié)構(gòu)類型名 成員表 ；,返回目錄,在定義位段與使用位段時，要注意以下幾個問題： （1）位段成員的類型必須是unsigned型。 （2）在位段結(jié)構(gòu)類型中，可以定義無名位段，這種無名位段具有位段之間的分隔作用。 （3）每個位段（成員）所占的二進制位數(shù)一般不能超過一個字長（即一個存儲單元）。 （4）在位段結(jié)構(gòu)類型定義中，可以包含非位段成員。 （5）位段可以在一般的表達式中被引用，并被自動轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的整數(shù)。,10.3 程序舉例,例10.3 編寫一個C程序，其功能是：從鍵盤輸入一個 無符號整數(shù)m以及位移位數(shù)n，當(dāng)n0時，將m循環(huán)右 移n位；當(dāng)n0時，將m循環(huán)左移|n|位。,返回目錄,將一個無符號整數(shù)m循環(huán)移n位的方法如下： 首先用sizeof函數(shù)確定一個無符號整數(shù)所占的二進制位數(shù)k。 如果是循環(huán)右移，則先將m右移n位（即將原數(shù)的高kn位移到低位），再將m左移kn位（即將原數(shù)的低n位移到高位），然后將它們作按位或運算（即將它們合并）。 如果是循環(huán)左移，則先將m左移n位（即將原數(shù)的低kn位移到高位），再將m右移kn位（即將原數(shù)的高n位移到低位），然后將它們作按位或運算（即將它們合并）。,其C程序如下： #include “stdio.h“ main() unsigned m； int n； printf(“input m:“)； scanf(“%x“，&m)； printf(“input n:“)； scanf(“%d“，&n)； if (n0) printf(“moveright%xn“，moveright(m，n)； else printf(“moveleft%