第9章 位 运 算.

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1 第9章 位 运 算

2 目 录 位运算和位运算符 位运算举例 C语言程序设计 - 第9章 位运算

3 位运算 按二进制位进行运算 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 C语言程序设计 - 第9章 位运算

4 位运算符 (Bitwise Operators)
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) (赋值运算符) C语言程序设计 - 第9章 位运算

5 按位与 (Bitwise AND) 运算规则 用法 0 & 0 = 0; 0 & 1 = 0; 1 & 0 = 0; 1 & 1 = 1;
按位清零 保留某些指定位 C语言程序设计 - 第9章 位运算

6 按位与举例 运算举例 按位清零、保留 1010,1101 (0xAD) & 0110,1001 (0x69)
xxxx,xxxx_____ & 0110,0010 (0x62) 0xx0,00x0_____ C语言程序设计 - 第9章 位运算

7 按位或 (Bitwise Inclusive OR)
运算规则 0 | 0 = 0; 0 | 1 = 1; 1 | 0 = 1; 1 | 1 = 1; 用法 按位置一 C语言程序设计 - 第9章 位运算

8 按位或举例 运算举例 按位置一 1010,1101 (0xAD) | 0110,1001 (0x69) 1110,1101 (0xED)
xxxx,xxxx_____ | 0110,0010 (0x62) x11x,xx1x_____ C语言程序设计 - 第9章 位运算

9 按位异或 (Bitwise Exclusive OR, XOR)
运算规则 0 ^ 0 = 0; 0 ^ 1 = 1; 1 ^ 0 = 1; 1 ^ 1 = 0; 说明 相“异”则为1，相“同”则为0 相当于按位且无进位的加法 C语言程序设计 - 第9章 位运算

10 按位异或用法举例 特定位翻转 与0相异或，保持原值不变 与自身相异或，则全部位清零 交换两个整数值 1010,1101 (0xAD)
1100,0100 (0xC4) 与0相异或，保持原值不变 与自身相异或，则全部位清零 交换两个整数值 a=a^b; b=b^a; a=a^b; C语言程序设计 - 第9章 位运算

11 按位取反 (One's Complement)
运算规则 ~ 0 = 1; ~ 1 = 0; 用法 所有位翻转 获得适用于不同系统的位运算模板 C语言程序设计 - 第9章 位运算

12 按位取反举例 运算举例 位运算模板 ~ 1010,1101 (0xAD) 0101,0010 (0x52)
对一个int类型的整数最后四位清零 16位整数： a & 0xFFF0 32位整数： a & 0xFFFFFFF0 可以使用： a & ~(int)0xF C语言程序设计 - 第9章 位运算

13 左移 (Left Shift) 运算规则 用法 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
运算速度比真正的乘法和幂运算快得多 C语言程序设计 - 第9章 位运算

14 左移举例 运算举例 溢出举例 1010,1101 << 3 (101)0110,1000_____
若左移后的数据超出表示范围，则发生溢出 int i, j; i = 0x2431; j = i<<2; /* j=-0x6F3C, 溢出 */ j = i<<3; /* j= 0x2188, 溢出 */ C语言程序设计 - 第9章 位运算

15 右移 (Right Shift) 运算规则 用法 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
运算速度比真正的除法和幂运算快得多 C语言程序设计 - 第9章 位运算

16 右移举例 运算举例 逻辑右移和算术右移 0101,1101 >> 3 0000,1011(101) int i, j;
i=-0x2431; j=i>>2; /* j=0x36F3, 逻辑右移 */ j=i>>2; /* j=0xF6F3, 算术右移 */ C语言程序设计 - 第9章 位运算

17 不同长度数据位运算规则 两个操作数右端对齐 短的数据左端用符号位补齐 正数或无符号数左端用0补满 负数左端用1补满
两个操作数长度相等后再运算 C语言程序设计 - 第9章 位运算

18 位运算举例 将16进制短整数按二进制打印输出 输入：F1E2 输出：1111000111100010 输入：13A5
输出： C语言程序设计 - 第9章 位运算

19 例1：将16进制数按二进制输出 include <stdio.h> int main() { int i; short a;
scanf("%X", &a); for (i=15;i>=0;i--) printf("%1d", a&1<<i?1:0); } C语言程序设计 - 第9章 位运算

20 结束 The End C语言程序设计 - 第9章 位运算