C语言进阶5：二进制操作

5.1 位运算

5.1.1 按位运算

5.1.2 运算规则

5.1.3示例

1 按位与

• 1.1 按位与：让某一位或某些位为0

#include <stdio.h>
int main(){
    int n = 0xFFFF;
    n = n & 0x0010;
    printf("%#x\n",n);
}

• 1.2 按位与：截取二进制数中的一段值。

#include <stdio.h>
int main(){
    int n = 0xFFab;
    n = n&0x00FF;
    printf("%#x\n",n);
}

2 按位或

• 2.1按位或：让某一位或某些位为1

#include <stdio.h>
int main(){
    int n = 0x0000;
    n = n | 0x0010;;
    printf("%#x\n",n);
}

• 2.2按位或：拼接两个二进制数。

#include <stdio.h>
int main(){
    int n = 0xab00;
    n = n | 0x0012;;
    printf("%#x\n",n);
}

3 按位取反

• 3.1 按位取反：得到全部为1的数字~0

int n = ~0;// 等同于0xFFFF

• 3.2 按位取反：使数字的部分清零x& ~7

int n = 0xFFFF;
n = n & ~7;

4 按位异或

• 4.1 按位异或：两个相等数异或结果为0

int n = 0x1234;
n = n^n;

• 4.2 按位异或：对同一个变量两次异或，变会原值。

int a = 0x1234;
int b = 0x1357;
a = a^b;
a = a^b;

• 逻辑运算与按位运算
  逻辑运算结果只有0和1两种值，按位运算有多种值。
  逻辑运算相当于把所有的非零值都变成1，再按位运算。

5.2 移位运算

• 1 左移
  i<<j表示i中所有位向左移动j个位置，右边填入0
• 2 右移
  i>>j表示i中所有位向右移动j个位置，对于signed类型，左边填入符号位。
• 3 位移运算与乘除运算的关系

实例：左移和右移

#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 8;
    printf("%d\t%d\n",a>>2,a<<2);
    a<<=2;
    printf("%d\n",a);
    a>>=2;
    printf("%d\n",a);
    //printf("%d",a<<-2);
}

2	32
32
8

实例：用位表示结构体

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
typedef struct Info{
    bool student; // true:表示学生,false:表示非学生
    bool sex; // true:表示男,false:表示女
    bool pass; // true:表示合格,false:表示不合格
} Info;
#define STATUS_STUDENT 0x01         // 001
#define STATUS_MALE    0x01 << 1    // 010
#define STATUS_PASS    0x01 << 2    // 100
int main(){
  unsigned char info = 0;
  printf("Is student?");
  int Yes;
  scanf("%d",&Yes);
  if(Yes) info = info | STATUS_STUDENT;

  printf("Is male?");
  scanf("%d",&Yes);
  if(Yes) info = info | STATUS_MALE;


  printf("Is pass?");
  scanf("%d",&Yes);
  if(Yes) info = info | STATUS_PASS;
  
  if(info & STATUS_STUDENT){
      printf("Student\n");
  }else{
      printf("Not Student\n");
  }

  if(info & STATUS_MALE){
      printf("Male\n");
  }else{
      printf("Female\n");
  }

  if(info & STATUS_PASS){
      printf("Pass\n");
  }else{
      printf("No Pass\n");
  }
}