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[数据结构与算法]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)

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.
#include<stdio.h>
int 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?

#include<stdio.h>
int 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)

#include<stdio.h>
int 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 。

#include<stdio.h>
int 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)

#include<stdio.h>
int 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。
#include<stdio.h>
int 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)

#include<stdio.h>
int 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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加:2021-09-30 12:11:23  更:2021-09-30 12:11:42 
 
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