12.1位运算符和位运算
12.2位运算举例
12.3位段
位运算是指按二进制位进行的运算。因为在系统软件中,常要处理二进制位的问题。
例如:将一个存储单元中的各二进制位左移或右移一位,两个数按位相加等。
C语言提供位运算的功能,与其他高级语言(如PASCAL)相比,具有很大的优越性。
运算符 含义 运算符 含义
& 按位与 ~ 取反
| 按位或 << 左移
∧ 按位异或 >> 右移
(1)位运算符中除~以外,均为二目(元)运算符,即要求两侧各有一个运算量。
(2)运算量只能是整型或字符型的数据,不能为实型数据。
“ 按位与 ” 运算符(&)
含义:参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算。
如果两个相应的二进制位都为1,则该位的结果值为1;否则为0。
例如:
0&0=0,0&1=0,
1&0=0,1&1=1
n 注意:
3&5并不等于8,应该是按位与运算:
如果参加&运算的是负数(如-3&-5),则要
以补码形式表示为二进制数,然后再按位进行
“与”运算。
按位与运算的用途
一、 清零
若想对一个存储单元清零,即使其全部二进制位为0,只要找一个二进制数,其中各个位符合以下条件:原来的数中为1的位,新数中相应位为0。然后使二者进行&运算,即可达到清零目的。
n 例如:要求将二进制数11100101的第2位清零
二、取一个数中某些指定位
例如:我们需要对一个字型数据取出其低8位的值时,我们可以这么做。
11010101 | 01011011 | |
& | 00000000 | 11111111 |
00000000 | 01011011 |
“ 按位或 ” 运算符(|)
两个相应的二进制位中只要有一个为1,该位的结果值为1。
即:
0|0=0,0|1=1,
1|0=1,1|1=1
例如:
00110000
| 00001111
00111111
题目:
编写一个小程序,将输入的大写字母转换为小写字母,输入的小写字母转换为大写字母,要求用位操作完成转换过程。
#if 1
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
void main()
{
char ch, temp;
printf("请输入一个字母: \n");
ch = getchar();
temp = getchar();
while( !(ch>'A' z') || (ch > 'Z' &a') )
{
printf("输入有误, 请重新输入一个字母: \n");
ch = getchar();
}
if( ch & 32 )
{
ch = ch ß // 使第五位为0,变大写
}
else
{
ch = ch | 255; // 使第五位为1,变小写
}
putchar(ch);
printf("\n");
}
#endif
最后执行printf("\n")为什么会打印大写字母,需要问
“异或”运算符(∧)
异或运算符∧也称XOR运算符。
它的规则是:
若参加运算的两个二进制位同号则结果为0
(假),异号则结果为1(真)
即:0∧0=0,0∧1=1,1∧0=1, 1∧1=0
例如:
00111001
∧ 00101010
00010011
∧运算符应用
一、使特定位翻转
设有01111010,想使其低4位翻转,即1变为0,0变为1。可以将它与00001111进行∧运算,即:
01111010
∧ 00001111
01110101
二、与0相∧,保留原值
例如:
00001010
∧ 00000000
00001010
因为原数中的1与0进行∧运算得1,0∧0得0,故保留原数。
三、交换两个值,不用临时变量
!这玩意新鲜!
例如: a=3,b=4,现在想将a、b变量的值交换位置,我们传统的做法是定义多一个temp变量,而现在temp去度蜜月了,怎么办?
我们可以这样做:
a=a∧b;
b=b∧a;
a=a∧b; 这种方法也常应用于加密算法。