C语言中的位操作介绍

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一、位操作符:

1、位与:

位与的符号是" & ",这里很多人(包括作者本人)学了后面的逻辑与 (&&) ,然后在写代码或者说看别人的代码时,可能就会搞混了他们俩的形式区别了:位与符号是一个 & ,两个 && 是逻辑与。位与的真值表如下:

1&0=0    1|1=1   0&0=0   0&1=0

从真值表我们可以看出,位或操作的特点是:只有 2 个 0 相位或才能得到 0,只要有 1 个1 结果就一定是 1 。

注意——位或和逻辑或的区别:位或时两个操作数是按照二进制位彼次对应位相与的,逻辑或是两个操作数作为整体来相或的。

2、位或:

位或的符号是"|",同样会犯刚才书写形式上的错误,这里要明白:位或符号是一个" | ",两个" || "是逻辑或。它的真值表如下:

 1|0=1    1|1=1   0|0=0   0|1=1

从真值表可以看出:位或操作的特点是:只有2个0相位或才能得到0,只要有1个1结果就一定是1。

注意——位或和逻辑或的区别:位或时两个操作数是按照二进制位彼次对应位相与的,逻辑或是两个操作数作为整体来相或的。

3、位取反:

位取反的符号是" ~",也是稍微注意一下和逻辑取反的形式:C语言中位取反是" ~ ",C语言中的逻辑取反是" ! "。按位取反是将操作数的二进制位逐个按位取反(1变成0,0变成1);而逻辑取反是真(在C语言中只要不是0的任何数都是真)变成假(在C语言中只有0表示假)、假变成真。下面我们来用代码演练一下:

#include 
int main(void)
{
    unsigned int a = 45;
    unsigned int b, c;
    b = ~~a; // 按位取反,逐个位操作,1变0,0变1
    c = !!a;// 按逻辑取反,真变假,假变真
    printf("b = %u.\n", b);
    printf("c = %d.\n", c);

    return 0;

}

输出结果:

  b = 45.
  c = 1.

从实验我们可以发现:

  • 任何非0的数被按逻辑取反再取反就会得到1。

  •  任何非0的数倍按位取反再取反就会得到他自己。

4、位异或:

它的符号是"^",它的真值表如下:

   1^1=0     0^0=0   1^0=1   0^1=1   

位异或的特点:2个数如果相等结果为0,不等结果为1。记忆方法:异或就是相异就或操作起来

二、总结:

1、位与、位或、位异或的特点总结:

  • 位与:(任何数,其实就是1或者0)与1位与无变化,与0位与变成0。

  • 位或:(任何数,其实就是1或者0)与1位或变成1,与0位或无变化。

  • 位异或:(任何数,其实就是1或者0)与1位异或会取反,与0位异或无变化。

2、左移位"<<" 与右移位">>"总结:

  • C语言的移位要取决于数据类型。

  • 对于无符号数,左移时右侧补0(相当于逻辑移位)。

  • 对于无符号数,右移时左侧补0(相当于逻辑移位)。

  • 对于有符号数,左移时右侧补0(叫算术移位,相当于逻辑移位)。

  • 对于有符号数,右移时左侧补符号位(如果正数就补0,负数就补1,叫算术移位)。

  • 嵌入式中研究的移位,以及使用的移位都是无符号数。

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