C語言程序設計：第十一章 位 運 算

第十一章位運算重點：位運算符：&|^~<<>>位段11.1概述字節(jié)與位：計算機內(nèi)存有字節(jié)(Byte)組成，每一個字節(jié)給予一個編碼—地址。一個字節(jié)有若干二進制位(bit)組成。有若干個字節(jié)組成一個存儲單元—字(word)。一般：一個字節(jié)由8個二進制位組成。不同類型的數(shù)有不同的字節(jié)組成的。原碼：簡單地把最高作為符號位，其余各位代表數(shù)值本身的絕對值。+700000111-710000111反碼：一個正數(shù)，反碼與原碼相同。一個負數(shù)，其反碼：除符號位外其余各位取反，0—11—0127的反碼：01111111-127的反碼：10000000補碼：正數(shù)：原碼、反碼、補碼相同。+700000111負數(shù)：最高位為1，其余各位為原碼取反，整個數(shù)加1。-7原碼：10000111-7

的補碼：取反：11111000加1：1111100111.2位運算C語言提供如下位運算符：&—按位與|—按位或^—按位異或~—按位取反<<—左移>>—右移注意：除~外，其余全部為雙目運算符位運算符只能用于整型、字符型數(shù)據(jù)，不能用于實型數(shù)據(jù)。

“按位與”運算符&規(guī)則：0&0=00&1=01&1=11&0=0例如：3&5=?3的補碼：000000115的補碼：00000101&000000013&5=1按位與的用途：部分位清零：和1進行與運算保持原值，和0進行與則清為0。例如可以把數(shù)01111111的倒數(shù)第三位清零。用11111011和該數(shù)進行與運算。取一個數(shù)中若干位的值。例如可以把數(shù)：01101111中的幾位的值保留：00111100則保留中間四位的值：00101100&

“按位或”運算符|規(guī)則：0|0=00|1=11|0=11|1=1例如：060|017=？001100000000111100111111|結(jié)果：

060|017=077“按位或”的用途把一個數(shù)的若干位置1。如：00101000把最后一位置為10000000100101001|“按位異或”運算符^規(guī)則：0^0=00^1=11^0=11^1=0含義：判斷兩位值是否為“異”，為異則為真。例如：071^052=?001110010010101000010011^

結(jié)果：071^052=023“按位異或”的用途^運算可使特定的位翻轉(zhuǎn)：011110100000111101110101不使用中間變量，兩變量值交換。a=7(00000111),b=9(00001001)a=a^b;/*000001110000100100001110*/b=b^a;/*000010010000111000000111*/a=a^b;(00001001)

^

取反~規(guī)則：~1=0~0=1例如：~025=？~0000000000010101=1111111111101010（0177752）=-22左移運算<<把一個數(shù)按二進制位全部左移若干位。例如：5<<2=?0000000000000101<<2為0000000000010100為20規(guī)則：左移一位（沒有溢出）相當于乘2如果左移時高位含1，上述規(guī)則不成立。例如

a=64(01000000);a<<1=128;a<<1=0;b=127(01111111);b<<1=254;b<<1=252;b<<1=248;

ex11-01右移>>運算整個數(shù)據(jù)按二進制數(shù)右移若干位，每移一位，低位被舍去。a=15;a>>1=7;00001111>>1相當于00000111每右移一位，相當于整除2。如果是負數(shù)，則右移：邏輯右移算術(shù)右移：補符號位。（TurboC）ex11-0211.4位段存儲信息不必用一個或多個字節(jié)，也可以一個字節(jié)中存放多個信息。有許多信息可以幾個bit表示就夠。如：男/女，真/假—一個bit可以工作年限—用6bits可以表示。

思考：N位二進制數(shù)可表示的數(shù)范圍？

為了節(jié)省內(nèi)存，可以用位段。定義以位（bit）為單位來定義長度的結(jié)構(gòu)體成員——位段（位域）。例如：structdata_pack{unsigneda:2;unsignedb:6;unsignedc:4;unsignedd:4;intage;}data;位段的引用和結(jié)構(gòu)體成員引用一樣。說明若某一個位段要從另一個字開始，可以插入0長度位段。unsigneda: