C語(yǔ)言位運(yùn)算課件

第十一章位運(yùn)算本章要點(diǎn)：掌握C語(yǔ)言的位運(yùn)算符能夠使用位運(yùn)算符進(jìn)行基本位運(yùn)算了解C語(yǔ)言的位運(yùn)算的一些應(yīng)用實(shí)例了解位段的基本概念

位運(yùn)算是指進(jìn)行二進(jìn)制位的運(yùn)算，即對(duì)字節(jié)或字節(jié)內(nèi)部的二進(jìn)制位進(jìn)行運(yùn)算。為了便于計(jì)算機(jī)的運(yùn)算，計(jì)算機(jī)中是以補(bǔ)碼形式來(lái)存放數(shù)的。一、位運(yùn)算符用于有符號(hào)和無(wú)符號(hào)的整型數(shù)。包括:charshortintlongunsigned。

位運(yùn)算符共6種：

&|^~<<>>

1.~(按位取反運(yùn)算符)

作用:

對(duì)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)逐位取反如:a=15則~a00000000000011111111111111110000a~a實(shí)例11.1

main(){inta=0,b=1;

printf(“%d,%d\n”,~a,~b);

printf(“%d,%d\n”,!a,!b);

printf(“%d,%d\n”,a,b);}運(yùn)行結(jié)果:1,21,00,1

實(shí)例實(shí)例注意:~運(yùn)算和!運(yùn)算的區(qū)別。~的優(yōu)先級(jí)與++,,!同級(jí)，結(jié)合性從右至左。注意事項(xiàng)重點(diǎn)1.~(按位取反運(yùn)算符)

作用:

對(duì)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)逐位取反如:a=15則~a00000000000011111111111111110000a~a實(shí)例11.1

main(){inta=0,b=1;

printf(“%d,%d\n”,~a,~b);

printf(“%d,%d\n”,!a,!b);

printf(“%d,%d\n”,a,b);}運(yùn)行結(jié)果:1,21,00,1

實(shí)例實(shí)例注意:~運(yùn)算和!運(yùn)算的區(qū)別。~的優(yōu)先級(jí)與++,,!同級(jí)，結(jié)合性從右至左。注意事項(xiàng)重點(diǎn)

2.&(按位與運(yùn)算)

作用:對(duì)參加運(yùn)算的兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)逐位進(jìn)行邏輯與運(yùn)算,如:a&b

規(guī)則:0&0=0,1&0=0,0&1=0,1&1=1

例如:a=1,b=2,則:a&b=0

000000010000000011111110111111110000000000000000aba&b實(shí)例main(){inta=5,b=12,d;d=a&b;

printf(“%d&%d=%d\n”,a,b,d);}

輸出:5&12=4實(shí)例

2.&(按位與運(yùn)算)

作用:對(duì)參加運(yùn)算的兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)逐位進(jìn)行邏輯與運(yùn)算,如:a&b

規(guī)則:0&0=0,1&0=0,0&1=0,1&1=1

例如:a=1,b=2,則:a&b=0

000000010000000011111110111111110000000000000000aba&b實(shí)例main(){inta=5,b=12,d;d=a&b;

printf(“%d&%d=%d\n”,a,b,d);}

輸出:5&12=4實(shí)例

3.|

(按位或運(yùn)算)

作用:

對(duì)參加運(yùn)算的兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)逐位進(jìn)行邏輯或運(yùn)算如:a|b

規(guī)則:0|0=0,1|0=1,0|1=1,1|1=1

例如:a=1,b=1,則:a|b=1。000000010000000011111111111111111111111111111111aba|b

4.^(按位異或運(yùn)算)

作用:

對(duì)參加運(yùn)算的兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)逐位進(jìn)行邏輯異或運(yùn)算如:a^b

規(guī)則:0^0=0,1^0=1,0^1=1,1^1=0例如:a=15,b=0,則:a^b=15000011110000000000000000000000000000111100000000aba^b結(jié)論

例:main(){inta=3,b=4;a=

a^b

;

b=

b^a

;

a=

a^b;

printf(“%d,%d”,a,b);}

輸出:4,3利用異或運(yùn)算，不必設(shè)置第三個(gè)變量就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量值的交換。重點(diǎn)說(shuō)明:

5.<<(左移位運(yùn)算)

作用:將操作數(shù)的各個(gè)二進(jìn)位順序左移。右端空出的

位補(bǔ)0

，而移出左端之外的位則舍去。如:a<<n表示將a

的各個(gè)二進(jìn)位順序左移n

位(n為正整數(shù))。

例如:a=25

則a<<3

結(jié)果為200

00011001000000001100100000000000aa<<3說(shuō)明:(1)左移運(yùn)算相當(dāng)于乘2運(yùn)算。對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)，左移1位相當(dāng)于乘2左移n位，則乘2n(2)對(duì)于用補(bǔ)碼表示的正數(shù)，如果左移出的全部是0，且移出后的最高位仍是0。(3)對(duì)于用補(bǔ)碼表示的負(fù)數(shù)，如果左移出的全部是1，且移出后的最高位仍是1。

(4)若非上述情況(如:左移出現(xiàn)溢出時(shí)),就不能簡(jiǎn)單地用乘2來(lái)計(jì)算。如:有符號(hào)字符型數(shù)64,當(dāng)它左移2位時(shí)，結(jié)果為0。說(shuō)明:

5.<<(左移位運(yùn)算)

作用:將操作數(shù)的各個(gè)二進(jìn)位順序左移。右端空出的

位補(bǔ)0

，而移出左端之外的位則舍去。如:a<<n表示將a

的各個(gè)二進(jìn)位順序左移n

位(n為正整數(shù))。

例如:a=25

則a<<3

結(jié)果為200

00011001000000001100100000000000aa<<3說(shuō)明:(1)左移運(yùn)算相當(dāng)于乘2運(yùn)算。對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)，左移1位相當(dāng)于乘2左移n位，則乘2n(2)對(duì)于用補(bǔ)碼表示的正數(shù)，如果左移出的全部是0，且移出后的最高位仍是0。(3)對(duì)于用補(bǔ)碼表示的負(fù)數(shù)，如果左移出的全部是1，且移出后的最高位仍是1。

(4)若非上述情況(如:左移出現(xiàn)溢出時(shí)),就不能簡(jiǎn)單地用乘2來(lái)計(jì)算。如:有符號(hào)字符型數(shù)64,當(dāng)它左移2位時(shí)，結(jié)果為0。補(bǔ)充說(shuō)明

6.>>(右移運(yùn)算符)作用:將操作數(shù)的各個(gè)二進(jìn)位順序右移。左端空出的位補(bǔ)0

或補(bǔ)1

，而移出右端之外的位則舍去。

如:a>>n

表示將a的各個(gè)二進(jìn)位順序右移n

位說(shuō)明

右移運(yùn)算的結(jié)果與操作數(shù)的符號(hào)有關(guān)對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)進(jìn)行右移，左端空出的位一律補(bǔ)0。對(duì)用補(bǔ)碼表示的有符號(hào)數(shù)，則隨系統(tǒng)而定。即“邏輯右移”空位一律補(bǔ)0?！八阈g(shù)右移”正數(shù)右移，空位補(bǔ)0。負(fù)數(shù)右移，空位補(bǔ)1。TurboC中采用算術(shù)右移補(bǔ)充說(shuō)明

6.>>(右移運(yùn)算符)作用:將操作數(shù)的各個(gè)二進(jìn)位順序右移。左端空出的位補(bǔ)0

或補(bǔ)1

，而移出右端之外的位則舍去。

如:a>>n

表示將a的各個(gè)二進(jìn)位順序右移n

位說(shuō)明

右移運(yùn)算的結(jié)果與操作數(shù)的符號(hào)有關(guān)對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)進(jìn)行右移，左端空出的位一律補(bǔ)0。對(duì)用補(bǔ)碼表示的有符號(hào)數(shù)，則隨系統(tǒng)而定。即“邏輯右移”空位一律補(bǔ)0?！八阈g(shù)右移”正數(shù)右移，空位補(bǔ)0。負(fù)數(shù)右移，空位補(bǔ)1。TurboC中采用算術(shù)右移例如:a=32768000000001000000000000000010000000000000011000000aa>>1a>>1邏輯右移,結(jié)果為16384算術(shù)右移,結(jié)果為

16384算術(shù)右移運(yùn)算相當(dāng)于除2運(yùn)算。右移1

位相當(dāng)于除2。右移n

位，則除2n。

二、優(yōu)先級(jí)

1.位運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)<<&^|~高低結(jié)合性:~

運(yùn)算按從右至左

,其余按從左至右。

例:x&~077x&(~077)x>>2&y<<3(x>>2)&(y<<3)>>2.復(fù)合賦值運(yùn)算

&=,|=,^=,<<=,>>=

如:a&=ba=a&ba<<=m+1a=a<<m+1三、位運(yùn)算的應(yīng)用例11.1

將整數(shù)x的后6位全置0

，其余位不變。取y=0177700或y=~077(八進(jìn)制數(shù))

則x&y

即滿足要求。

main(){intx;

scanf(“%d”,&x);x&=~

077;

printf(“x=%o\n”,x);}

如輸入:256

輸出為:x=400(8進(jìn)制

)

同樣,如將x的后6位全置1,則只需將x=x|077

即可。00000000001111111111111111000000077~

077

例11.2

取一整數(shù)

a從右端開始的4~7

位。158740

(1)

先使a

右移4

位

a>>(7–4+1)即a>>4(2)

設(shè)置一個(gè)低4位全為1，其余位全為0的數(shù)。

~(~0<<4)(3)

將二者進(jìn)行&

運(yùn)算

a>>4

&

~(~0<<4)

結(jié)論voidmain(){unsigneda,b,c,d;

scanf(“%o”,&a);b=a>>4;c=~(~0<<4);d=b&c;

printf(“%o\n

%o\n”,a,d);}

如輸入:331

輸出為:33115

00000000110110010000000000001101ad結(jié)論

任意指定從右端m位開始，取其右面的n位。

只需:b=a>>(m–n+1)c=~(~0<<n)d=b&c

例11.3

將一個(gè)整數(shù)a循環(huán)右移

n位。所謂循環(huán)右移是將

a最右端的位順序移到a

的最左端，而將a

中原左端的各位順序右移到最右端。右移2位

10001

0

0

1

0

1

10001

0

(1)

將

a