C语言【初阶】–移位和位操作符详解
目录
移位操作符
1.整数的二进制表示形式
2.原码 、反码和补码
原码
反码
补码
左移和右移操作符
1.左移过程
2.右移过程
位操作符
1.& 按(二进制位)与操作
2.| 按(二进制位)或操作
3.^ 按(二进制位)异或操作
移位操作符
1.整数的二进制表示形式
整数的二进制表示形式有3种:原码、反码和补码
一个整数是4个字节也就是32bit位,所以一个整数写成二进制序列就是32个bit位
而对于有符号的整数来说,最高位(从左边数第一个)的那1位是符号位:
符号位是1,表示为负数。
符号位是0,表示为正数。
但对于无符号整数来说,没有符号位一说,所有位都是有效位。(无符号嘛,只能表示正数)
对于正的整数来说, 原码、反码、补码相同,无需计算。
对于负的整数来说,原码、反码、补码是需要计算的。
下面我们来谈谈原码、反码和补码。
2.原码 、反码和补码
原码
概念:按照数值的正负,直接写出的二进制序列就是原码。
举个列子:
反码
概念:原码的符号位保持不变,其他位按位取反
如下:
补码
概念:反码的二进制序列+1,得到的即为补码
如下:
注:整数在内存中存储的都是其补码的二进制序列。
整数在计算的时候也是使用的补码。(很重要)
左移和右移操作符
这里我们来解析下左移的过程。
1.左移过程
运算规则:左边丢弃,右边补0
这里通过代码运行结果也可验证:
这里m只是参与运算,所以其本身的值并不会改变。
而通过最终的结果可以看到,左移一位相当于原来的值乘2。
下面看负数左移的过程
结果:
2.右移过程
两种右移方式:
算术右移逻辑右移
运行结果:
可知,编译器采用的为算术右移。这里注意:不同的编译器可能选择不同的右移方式。
位操作符
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
注意:它们的操作数只能是整数
1.& 按(二进制位)与操作
运算规则:1&1=1;1&0=0;0&1=0;0&0=0
可知c的结果为:3
最低位的方法
由此可知3的二进制序列最低位是:1
2.| 按(二进制位)或操作
运算规则:0 | 0= 0 , 1 | 0= 1 , 0 | 1= 1 , 1 | 1= 1
可知c的结果为:-5
3.^ 按(二进制位)异或操作
运算规则:两数相同为0,相异为1
可知c的结果为:-8
总结:学习这部分知识时,建议大家先提前了解下10进制与2进制间的相互转换,这样学这部分内容时理解的会更深刻。
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