成都C++培训：C/C++语言位运算详细分析
位运算是指按二进制进行的运算。在系统软件中，常常需要处理二进制位的问题。C语言提供了6个位操作运算符。这些运算符只能用于整型操作数，即只能用于带符号或无符号的char,short,int与long类型。
C语言提供的位运算符列表： 运算符 含义 描述
& 按位与 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
| 按位或 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
^ 按位异或 若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1
~ 取反 ~是一运算符，用来对一个二进制数按位取反，即将0变1，将1变0
<< 左移 用来将一个数的各二进制位全部左移N位，右补0
>> 右移 将一个数的各二进制位右移N位，移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补0
1、“按位与”运算符(&)
按位与是指：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。这里的1可以理解为逻辑中的true,0可以理解为逻辑中的false。按位与其实与逻辑上“与”的运算规则一致。逻辑上的“与”，要求运算数全真，结果才为真。若，A=true,B=true,则A∩B=true 例如：3&5 3的二进制编码是11(2)。(为了区分十进制和其他进制，本文规定，凡是非十进制的数据均在数据后面加上括号，括号中注明其进制，二进制则标记为2)内存储存数据的基本单位是字节(Byte)，一个字节由8个位(bit)所组成。位是用以描述电脑数据量的最小单位。二进制系统中，每个0或1就是一个位。将11(2)补足成一个字节，则是00000011(2)。5的二进制编码是101(2)，将其补足成一个字节，则是00000101(2)
按位与运算：
00000011(2)
&00000101(2)
00000001(2)
由此可知3&5=1
c语言代码：
#include
main()
{
int a=3;
int b = 5;
printf(“%d”,a&b);
}
按位与的用途：
(1)清零
若想对一个存储单清零，即使其全部二进制位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合一下条件：
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。
例：原数为43，即00(2)，另找一个数，设它为148，即(2)，将两者按位与运算：
00(2)
&(2)
00000000(2)
C语言源代码：
#include
main()
{
int a=43;
int b = 148;
printf(“%d”,a&b);
}
(2)取一个数中某些指定位
若有一个整数a(2byte),想要取其中的低字节，只需要将a与8个1按位与即可。
a 00
b 00000000
c 00000000
(3)保留指定位：
与一个数进行“按位与”运算，此数在该位取1.
例如：有一数84，即0(2)，想把其中从左边算起的第3，4，5，7，8位保留下来，运算如下：
0(2)
&00(2)
00010000(2)
即：a=84,b=59
c=a&b=16
c语言源代码：
#include
main()
{
int a=84;
int b = 59;
printf(“%d”,a&b);
}
2、“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。借用逻辑学中或运算的话来说就是，一真为真。
例如：60(8)|17(8),将八进制60与八进制17进行按位或运算。
00
|00001111
00
c语言源代码：
#include
main()
{
int a=060;
int b = 017;
printf(“%d”,a|b);
}
应用：按位或运算常用来对一个数据的某些位定值为1。例如：如果想使一个数a的低4位改为1，则只需要将a与17(8)进行按位或运算即可。
3、“异或”运算符(^)
他的规则是：若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1
即0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1， 1∧1=0
例： 00
∧ 00
00010011
c语言源代码：
#include
main()
{
int a=071;
int b = 052;
printf(“%d”,a^b);
}
应用：
(1)使特定位翻转
设有数0(2)，想使其低4位翻转，即1变0，0变1.可以将其与00001111(2)进行“异或”运算，即：
0
^00001111
0
运算结果的低4位正好是原数低4位的翻转。可见，要使哪几位翻转就将与其进行∧运算的该几位置为1即可。
(2)与0相“异或”，保留原值
例如：012^00=012
00001010
^00000000
00001010
因为原数中的1与0进行异或运算得1，0^0得0，故保留原数。
(3) 交换两个值，不用临时变量
例如：a=3，即11(2);b=4，即100(2)。想将a和b的值互换，可以用以下赋值语句实现：
a=a∧b;
b=b∧a;
a=a∧b;
a=011(2)
(∧)b=100(2)
a=111(2)(a∧b的结果，a已变成7)
(∧)b=100(2)
b=011(2)(b∧a的结果，b已变成3)
(∧)a=111(2)
a=100(2)(a∧b的结果，a已变成4)
等效于以下两步：
① 执行前两个赋值语句：“a=a∧b;”和“b=b∧a;”相当于b=b∧(a∧b)。
② 再执行第三个赋值语句： a=a∧b。由于a的值等于(a∧b)，b的值等于(b∧a∧b)，因此，相当于a=a∧b∧b∧a∧b，即a的值等于a∧a∧b∧b∧b，等于b。很神奇吧!
c语言源代码：
#include
main()
{
int a=3;
int b = 4;
a=a^b;
b=b^a;
a=a^b;
printf(“a=%d b=%d”,a,b);
}
4、“取反”运算符(~)
他是一运算符，用于求整数的二进制反码，即分别将操作数各二进制位上的1变为0，0变为1。
例如：~77(8)
源代码：
#include
main()
{
int a=077;
printf(“%d”,~a);
}
5、左移运算符(<<)
左移运算符是用来将一个数的各二进制位左移若干位，移动的位数由右操作数指定(右操作数必须是非负值)，其右边空出的位用0填补，高位左移溢出则舍弃该高位。
例如：将a的二进制数左移2位，右边空出的位补0，左边溢出的位舍弃。若a=15,即00001111(2)，左移2位得00(2)。
源代码：
#include
main()
{
int a=15;
printf(“%d”,a<<2);
}
左移1位相当于该数乘以2，左移2位相当于该数乘以2*2=4,15<<2=60，即乘了4。但此结论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。
假设以一个字节(8位)存一个整数，若a为无符号整型变量，则a=64时，左移一位时溢出的是0，而左移2位时，溢出的高位中包含1。
6、右移运算符(>>)
右移运算符是用来将一个数的各二进制位右移若干位，移动的位数由右操作数指定(右操作数必须是非负值)，移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补0。对于有符号数，某些机器将对左边空出的部分用符号位填补(即“算术移位”)，而另一些机器则对左边空出的部分用0填补(即“逻辑移位”)。
注意：对无符号数,右移时左边高位移入0;对于有符号的值,如果原来符号位为0(该数为正),则左边也是移入0。如果符号位原来为1(即负数),则左边移入0还是1,要取决于所用的计算机系统。有的系统移入0,有的系统移入1。移入0的称为“逻辑移位”,即简单移位;移入1的称为“算术移位”。
例： a的值是八进制数：
a:01101 (用二进制形式表示)
a>>1: 00110 (逻辑右移时)
a>>1: 10110 (算术右移时)
在有些系统中,a>>1得八进制数045766,而在另一些系统上可能得到的是。Turbo C和其他一些C编译采用的是算术右移,即对有符号数右移时,如果符号位原来为1，左面移入高位的是1。
源代码：
#include
main()
{
int a=0;
printf(“%d”,a>>1);
}
7、位运算赋值运算符
位运算符与赋值运算符可以组成复合赋值运算符。
例如: &=, |=, >>=, <<=, ∧=
例： a & = b相当于 a = a & b
a << =2相当于a = a << 2
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