第十一章 位运算人民邮电 管银枝主篇.ppt

第十一 位运算 C语言既具有高级语言的特点,也具有低级语言的特点。本节所讲的位运算就具有低级语言的特点，并被广泛用于对底层硬件、外围设备的状态检测和控制。 计算机真正执行的是由0和1信号组成的计算机指令，数据也是以二进制形式表示的。因此最终要实现计算机的操作，就要对这些0和1进行操作。每一个0和1的状态称为一个“位”（bit）的状态。有了位运算，C语言就能编写出直接对计算机硬件进行操作的程序。 本章主要内容 11.1 位运算及位运算符概述 11.2 位运算 11.3 位域 11.4 位运算应用举例 11.1位运算及位运算符概述 11.1.1 位运算概述 所谓位运算是指对操作数以二进制位（bit）为单位进行的数据处理。每一个二进制位只能存放1位二进制数“0”或“1”，因此位运算符的运算对象是一个二进制数位的集合。 通常把组成一个数据的最右边的二进制位称作第0位，从右向左依次称为第1位，第2位，…，最左边一位称作最高位。 11．1．2位运算符位的种类 C语言中，位运算包括逻辑位运算和移位位运算。 1、逻辑位运算分为四种：位反、位与、位或、位异 2、移位位运算分为二种：左移与右移。 在c语言中的移位不是循环移动，经过移位后一端的位被“挤掉”，而另一端空出的位补0。 3、位复合赋值运算符 类似于算术的复合运算符，位运算符和赋值运算符也可以构成复合赋值运算符。 4、关于位运算符的几点说明 （1）在逻辑位运算中，~的优先级高于算术运算符、关系运算符、逻辑运算符， 其他位运算符则低于关系运算符、高于逻辑运算符。 （2）参加位运算的操作数必须是整型或字符型数据(常量或变量),不能是其它类型的数据。 （3）两个长度不同的数据进行位运算时，系统先将两者的右端对齐，短的运算对象若是有符号数则按符号位扩展，若是无符号数则以“0”扩充。 （4）位运算符的优先级如下：按位取反运算符“～”的优先级最高，高于所有的双目运算符；其次是左移运算符““和右移运算符“”,其优先级高于关系运算符；最低的是按位与“”、按位异或“∧”和按位或“|”运算符，其优先级低于关系运算符。 （5）除了按位取反运算符“～”的结合方向是自右至左外，其余位运算符的结合方向都是自左至右 （6）位运算符和逻辑运算符很相似，要注意区别。关系运算和逻辑运算的结果只能是1或0，而按位运算的结果不一定是1或0，还可以是其它数。 11.2 位运算 任务提出：如何统计一个字符对应的ASCII码中1的个数？ 任务分析：此问题首先要从键盘输入一个字符，然后统计出该字符对应的ASCLL码值转换成二进制后1的个数。 解决此问题的难点在于如何判断该字符对应ASCII码值转换成二进制后每个位上的数字是0还是1。 设从键盘输入的字符用ch表示，该问题需对字符ch的ASCII码的每一位进行测试，判断是0还是1。方法是：设置一个屏蔽字与ch进行“”运算，从而取所需的某位的状态（0或1）。从高位开始，第8位所需设置的屏蔽字mask为0x80，即二进若chmask的结果为0，则说明ch的第8位为0，否则为1。第7位所需设置的屏蔽字mask为0x40，即将mask右移一位。如此一直下去，直到结束。 #include stdio.h main() { char ch; int mask,i,count=0; printf(请输入一个字符：); ch=getchar(); printf(该字符的ASCII是%d\n,ch); mask=0x80; for(i=0;i8;i++) { if((chmask)!=0) count++; mask=1; } printf(ASCII中1的个数有： %d\n,count); getch(); } 11.2 1 按位取反运算 按位取反运算是用来对二进制按位进行取反运算，是单目运算符。按位取反运算符用“～”表示。按位取反运算符是位运算中惟一的单目运算符，运算对象应置于运算符的右边。 1、按位取反运算的运算规则 按位取反运算的运算规则：把运算对象的内容按位取反，将每一位上的0变1，1变0。 即～0=1，～1=0。 例如：对十六进制数32进行取反。 ～0 0 1 1 0 0 1 0=1 1 0 0 1 1 0 1 结果为1 1 0 0 1 1 0 1。 又如： a=0000 0000 0000 1011，则表达式～a的值为1111 1111 1111 0100。 unsigned char a,b; /*定义两个无符号字符型