计算机系统基础学习笔记(2)-数据的位运算操作 C语言的位运算操作包括两类，逻辑运算操作和逻辑移位操作。 逻辑运算操作 C语言提供了四种按位逻辑操作符，分别是按位取反，按位与，按位或，按位异或。在编译时，编译器会根据操作数的宽度分别转换为不同的指令。
注意: C语言的逻辑与(&&)、逻辑或(||)、逻辑非(!)并没有对应的机器指令，而是由多条指令联合来实现这些功能，完成以变量为单位的逻辑操作。 下面我们以一个简单的C语言程序test.c来了解逻辑运算操作过程。 利用gcc命令将其进行编译成可执行文件。 利用objdump命令进行反汇编并将其重定向到test.txt文件方便查看。 main函数所对应的汇编指令如下所示。 由以上代码可以看出a,b,c取反的三个操作分别对应以下指令。 其中变量a和变量b的取反指令都是notl,处理的是4字节的变量。而变量c的取反指令执行的是notw,执行的是2字节的变量。这也就说明了编译器会根据操作数的宽度分别转换为不同的指令。 下表给出C语言基本数据和类型和IA-32操作数类型的对应关系
仍然以下面这样一个简单的C语言程序来理解逻辑与(&&)、逻辑或(||)、逻辑非(!)和按位逻辑操作符的区别。 利用gcc命令将其进行编译，objdump命令进行反汇编之后，main函数所对应的汇编指令如下所示。 机器指令逻辑非(!)实现的操作解释,以a = !a这个作为例子： 首先将变量a与常数0进行比较，如果相等就置寄存器al为1，不等则置为0，然后再把寄存器al的值扩展0扩展送到eax寄存器中，再从寄存器eax中送回到变量a的地址当中。 机器指令逻辑与(&&)实现的操作解释，以d = a&&b来解释。 首先将变量a与0进行相比，如果变量a等于0，就跳到554这个位置，也就是执行指令，就是把0送到寄存器eax里面，再送到变量d当中。如果变量a不等于0，就用变量b与0相比，如果b等于0，也是跳转到554这个位置去将最终的结果设置为0，如果变量b也不等于0，就把1送到寄存器eax当中，将最终的结果设置为1。 机器指令逻辑或(||)实现的操作解释，以d = a||b来解释 首先将变量a与0进行相比，如果变量a不等于0，就跳转到558这个位置，也就是执行指令，把1送到寄存器eax里面，无条件转到574这个位置，并将eax的值送到变量d当中。如果变量a等于0,就将变量b与0比较，如果b等于0，就跳转到56f这个位置，去将最终的结果设置为0。 逻辑移位操作 C语言的移位操作包括逻辑左移，算术左移，逻辑右移，算术右移等四种。
注意：IA-32中的其他移位指令没有对应的C语言操作，如想实现循环移位指令，需要编写多条语句来实现。 逻辑移位和算术移位的C语言操作符相同，编译器会根据操作数的不同来选择不同的指令。。 我们仍然以一个简单的C语言指令来为大家介绍逻辑移位操作的汇编指令。 利用gcc命令将其进行编译，objdump命令进行反汇编之后，main函数所对应的汇编指令如下所示 从这条指令可以清楚的看到当执行a右移4位的操作时，因为a是有符号数，所以执行的就是算术右移，对应的汇编指令sarl。而执行b右移时，因为b是无符号数，所以执行的是逻辑右移指令，对应汇编指令shrl。 由这8条指令可以看出，在执行a=c的时候，执行的是符号扩展指令，z=d时执行的是零扩展指令，b=c时执行的是符号扩展指令，b=d时执行的是零扩展指令。因此我们可以看出，。 位运算的作用 可实现特定的功能：取特定位、保留特定位周期短速度快：左移、右移可用于实现快速的整数乘、除法可实现其他功能：原位交换 PS：交换变量a和变量b的值 普通方法 位操作交换法 位操作法原理： 以上内容就是本次我给大家分享的计算机系统基础学习的笔记-数据的位运算操作，小编也是初次入门，有什么地方写的不对的，还请多多指教。觉得还不错的点个赞支持一下小编，你的肯定就是小编前进的动力。另外如果想了解更多计算机专业的知识和技巧的，献上我的个人博客北徯，另外需要各种资料的童鞋，可以我的北徯，免费的PPT模板，各种资料等你来领。
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