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第12章 位运算 主要内容 12.1 位运算符和位运算 12.2 位运算举例 12.3 位段 相关概念 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。 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 12.1 位运算符和位运算 Ｃ语言提供的位运算符有： 说明： (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。 (3)优先级别：～、 、 、 、 ∧ 、 |（高-低） 12.1.1 “按位与”运算符（＆） 定义：参加运算的两个数据，按二进制位进行 “与”运算。 符号：＆ 规则：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。即： ０＆０＝０ ０＆１＝０ １＆０＝０ １＆１＝１ 注意：如果参加 运算的是负数，则要以补码形式表示为二进制数，然后再按位进行“与”运算。 用途： (1)对存储单元清零。 找一个二进制数，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。 (2)取一个数中某些指定位。 (3)保留某一位： 与一个数进行＆运算，此数在该位取１，其它位取0。 总结： 若要对指定位清0，则用0与之相与;某些位保持不变，则用1与之相与。 12.1.2 “按位或”运算符（|） 规则：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 用途：常用来对一个数据的某些位定值为１。 12.1.3 “异或”运算符（∧） 异或运算符∧也称 XOR运算符。 规则：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 用途： （１）使特定位翻转 原数中值为1的位与1进行∧运算得0，原数中的位值0与1进行∧运算的结果得1. （２） 与０相 ∧,保留原值 因为原数中的１与０进行 ∧ 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,ｂ＝４ 。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（ ∧ ） ｂ＝１００ ａ＝１１１ （结果,a已变成７）（ ∧ ） ｂ＝１００ ｂ＝０１１ （ 结果,b已变成３ ）（ ∧ ） ａ＝１１１ ａ＝１００ （ 结果,a已变成４ ）即等效于以下两步： ① 执行前两个赋值语句：相当于 b=b∧(a∧b) 。② 再执行第三个赋值语句， 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 。ａ得到ｂ原来的值 。 12.1.4 “取反”运算符（～） 规则：～是一个单目（元）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 。 例如：～０２５是对八进制数２５ （ 即二进制数０００１０１０１ ） 按位求反 。 0000000000010101（ ～ ） 1111111111101010 (八进制数 177752) 12.1.5 左移运算符（＜＜） 规则：将一个数的各二进制位全部左移若干位。 用途：左移１位相当于该数乘以２，左移２位相当于该数乘以 22＝４ 注意： 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。 12.1.6 右移运算符 () 规则：将一个数的各二进制位全部右移若干位 用途：右移一位相当于除以2，右移n位相当于除以2n。 注意符号位问题： 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的称为逻辑右移,即简单右移；移入1的称为算术右移。 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。 12.1.7 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,=,|=,=,=,∧= 12.1.8 不同长度的数