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位运算 计算机中的数 位运算符 程序举例 位段* 一、计算机中的数 二、位运算 四、位段* 辽东学院信息技术学院 7 6 5 4 3 2 1 0 * 计算机的存储器由字节组成，存放二进制数 1.字节： 8个二进制位（bit）构成，每位的取值为0/1。右边低位，左边高位。顺序号如图。 2.数值的原码表示法 最高位用作符号位（0表示正数，1表示负数），其余各位代表数值本身的绝对值。 符号位+绝对值 如：+9的原码0000 1001 +0的原码0000 0000 -9的原码1000 1001 -0的原码1000 0000 * 3.数值的反码表示 正数的反码：与原码相同。 负数的反码：符号位为1，其余各位为该数绝对值按位取反（1变0、0变1）。 如： +9的反码0000 1001 +0的反码0000 0000 -9的反码1111 0110 -0的反码1111 1111 4.数值的补码表示 正数的补码：与原码相同。 负数的补码：符号位为1，其余各位为该数绝对值按位取反；然后整个数加1。 如：+9的补码0000 1001 +0的补码0000 0000 -9的补码1111 0111 -0的补码0000 0000 * 5.数值在计算机中的表示──补码 在计算机系统中，数值一律用补码表示（存储）。 原因： 可以将符号位和其它位统一处理； 减法也可按加法来处理。 如：（+9）+(-9) +9 +) -9 +) 0 100000000 按二进制位进行运算（个体） 位运算的运算对象是二进制的位 位运算速度快，效率高，节省存储空间 只能对整型数据(包括字符型)进行位运算 负数以补码形式参与运算 注意与逻辑运算区别 * * 运算符 名称 举例 优先级 ~ 按位取反 ~flag (高) (算术运算符) 左移 a 2 右移 b 3 (关系运算符) 按位与 flag 0x37 ^ 按位异或 flag ^ 0xC4 | 按位或 flag | 0x5A (低) (逻辑运算符) 1.位运算符 * 2.~按位取反 运算规则 ~ 0 = 1; ~ 1 = 0; 用途：所有位翻转 举例： ~ 0000 0001 1111 1110 对比逻辑非（整体） ！0000 0001 0000 0000 * 3.按位与 运算规则：找出规律 0 0 = 0; 0 1 = 0; 1 0 = 0; 1 1 = 1; 用途：0特定位清零，1保留特定位 举例：按位清零、保留 xxxx xxxx ) 0000 1111 0000 xxxx 对比逻辑与 1111 1111 ) 0000 1111 0000 0001 * 4.按位或 运算规则：找出规律 0 | 0 = 0; 0 | 1 = 1; 1 | 0 = 1; 1 | 1 = 1; 用途：1特定位置1，0保留特定位 举例：按位置1 、保留 xxxx xxxx |)0000 1111 xxxx 1111 对比逻辑与 1111 1111 ||) 0000 1111 0000 0001 * 5.按位异或 运算规则：找出规律 0 ^ 0 = 0; 0 ^ 1 = 1; 1 ^ 0 = 1; 1 ^ 1 = 0; 用途：1特定位翻转，0保留特定位。与自身相异或，则全部位清零。与同一数异或两次保持不变。 举例： 0011 0011 ^)0000 1111 0011 1100 0011 0011 ^)0011 0011 0000 0000 交换两个整数值： a=a^b; b=b^a; a=a^b; * 6.左移 运算规则 i n 把i各位全部向左移动n位 最左端的n位被移出丢弃 最右端的n位用0补齐 用途：左移1位相当于乘上2,左移n位相当于乘上2n, 运算速度比乘法运算和幂运算快得多,注意不要溢出。 举例： 0000 0010 3 2 (000) 0001 0000 16 * 7.右移 运算规则 i n 把i各位全部向右移动n位 最右端的n位被移出丢弃 最左端的n位用0补齐(逻辑右移) 或最左端的n位用符号位补齐(算术右移) 用途：右移n位相当于除以2n，并舍去小数部分，