C语言谭浩强教材配套版第12章.ppt

第12章 位运算 因此，35的值得1。如果参加是负数运算的是负数(如-3 -5)，则以补码形式表示为二进制数，然后按位进行“与”运算。 按位与有一些特殊的用途： (1) 清零。　如果想将一个单元清零，即使其全部二进位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合以下条件：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。 如：原有数另找一个数，设它它符合以上条件，即在原数为1的位置上，它的位值均为0。将两个数进行运算： 　　 　　 　　 　　 　　 12.3　位段 以前曾介绍过对内存中信息的存取一般以字节为单位。实际上，有时存储一个信息不必用一个或多个字节，例如，“真”或“假”用0或1表示，只需1位即可。在计算机用于过程控制、参数检测或数据通信领域时，控制信息往往只占一个字节中的一个或几个二进位，常常在一个字节中放几个信息。那么，怎样向一个字节中的一个或几个二进位赋值和改变它的值呢？可以用以下两种方法： (1) 可以人为地在一个字节data中设几项。例如：a、b、c、d分别占2位、6位、4位、4位(见图12.5)。如果想将c的值变为12(设c原来为0)，可以这样： 图12.5 ① 将数12左移4位，使1100成为右面起第4～7位。 ② 将data与“12＜＜4” 进行“按位或” 运算，即可使c的值变成12。 如果c的原值不为0，应先使之为0。可以用下面方法： data=data 0177417 0177417的二进制表示为 11 11111 1 0000 1111 a b c d 也就是使第4～7位全为0,其他位全为1。它与data进行 运算,使第4～7位为0,其余各位保留data的原状。这个177417称为“屏蔽字”,即把c以外的信息屏蔽起来,不受影响,只使c改变为0。 但要找出和记住177417这个数比较麻烦。可以用data=data ~ ( 15 4 );15是c的最大值,c共占4位,最大值为1111即15。154是将1111移到4～7位。 再取反,就使4～7位变成0,其余位全是1。即 15:0000000000001111 15 4:0000000011110000 ~ ( 15 4 ):1111111100001111 这样可以实现对c清0,而不必计算屏蔽码。 将上面几步结合起来,可以得到 data=data ~ ( 15 4 )| ( n 15 ) 4; 赋予4～7位为0 n为应赋给c的值(例如12)\. n 15的作用是只取n的右端4位的值,其余各位置0,即把n放到最后4位上,( n 15 ) 4, 就是将n置在4～7位上。见下面: data ~(154):0000|1010 (n 15)4:1100|0000 (按位或运算) 1100|1010 可见,data的其他位保留原状未改变,而第4～7位改变为12(即1100)了。 但是用以上办法给一个字节中某几位赋值太麻烦了。可以用下面介绍的位段结构体的方法。 (2) 位段 C语言允许在一个结构体中以位为单位来指定其成员所占内存长度，这种以位为单位的成员称为“位段”或称“位域” ( bit field) 。利用位段能够用较少 　的位数存储数据。 例如： 　　 struct　packed-data 　　　　{unsigned　a∶2； unsigned　b∶6； unsigned　c∶4； unsigned　d∶4； int　i； 　　　　}data； 见图12.6。其中a、b、c、d分别占2位、6位、4位、4位。i为整型。共占4个字节。 图12.6 也可以使各个位段不恰好占满一个字节。如： 　 　struct　packed-data 　　　　 {unsigned　a∶2； unsigned　b∶3； unsigned　c∶4； int　i； 　　　 　 }； 　　 struct　packed-data　data； 图12.7 见图12.7。其中a、b、c共占9位，占1个字节多，不到2个字节。它的后面为int型，占2个字节。在a、b、c之后7位空间闲置不用，i从另一字节开头起存放。 注意，在存储单元中位段的空间分配方向，因机器而异。在微机使用的C系统中，一般是由右到左进行分配的，如图12.8。但用户可以不必过问这种细节。对位