位運(yùn)算包括邏輯運(yùn)算和移位運(yùn)算贴谎,相應(yīng)地,位運(yùn)算符包括邏輯運(yùn)算符(包括~季稳、&擅这、|和^)和移位運(yùn)算符(包括>>、<<和>>>)景鼠。
1仲翎、邏輯運(yùn)算符
1.1 & 位與運(yùn)算
位與運(yùn)算的實(shí)質(zhì)是將參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù),按對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)逐位進(jìn)行邏輯與運(yùn)算铛漓。例如:int型常量4和7進(jìn)行位與運(yùn)算的運(yùn)算過程如下:4=0000 0000 0000 0100 &7 =0000 0000 0000 0111= 0000 0000 0000 0100溯香。
1.2 | 位或運(yùn)算
位或運(yùn)算的實(shí)質(zhì)是將參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù),按對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)逐位進(jìn)行邏輯或運(yùn)算浓恶。例如:int型常量5和7進(jìn)行位或運(yùn)算的表達(dá)式為5|7玫坛,結(jié)果如下:5= 0000 0000 0000 0101 | 7= 0000 0000 0000 0111=0000 0000 0000 0111。
1.3 ^ 位異或運(yùn)算
位異或運(yùn)算的實(shí)質(zhì)是將參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù)包晰,按對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)逐位進(jìn)行邏輯異或運(yùn)算湿镀。只有當(dāng)對(duì)應(yīng)位的二進(jìn)制數(shù)互斥的時(shí)候,對(duì)應(yīng)位的結(jié)果才為真杜窄。例如:int型常量5和7進(jìn)行位異或運(yùn)算的表達(dá)式為5^7肠骆,結(jié)果如下:5=0000 0000 0000 0101^7=0000 0000 0000 0111 = 0000 0000 0000 0010。
1.4 ~ 位非運(yùn)算
位非運(yùn)算的實(shí)質(zhì)是將參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù)塞耕,按對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)逐位進(jìn)行邏輯非運(yùn)算。
2嘴瓤、移位運(yùn)算符
2.1 位左移運(yùn)算
左移運(yùn)算的實(shí)質(zhì)是將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值逐位左移若干位扫外,并在空出的位置上填0,最高位溢出并舍棄廓脆。例如int a,b;
a=5;
b=a<<2;
則b=20筛谚,分析過程如下:
(a)10=(5)10=(0000 0000 0000 0101)2
b=a<<2;
b=(0000 0000 0001 0100)2=(20)10
從上例可以看出位運(yùn)算可以實(shí)現(xiàn)二倍乘運(yùn)算。由于位移操作的運(yùn)算速度比乘法的運(yùn)算速度高很多停忿。因此在處理數(shù)據(jù)的乘法運(yùn)算的時(shí)驾讲,采用位移運(yùn)算可以獲得較快的速度。提示:將所有對(duì)2的乘法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為位移運(yùn)算席赂,可提高程序的運(yùn)行效率吮铭。
2.2 位右移運(yùn)算
位右移運(yùn)算的實(shí)質(zhì)是將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值逐位右移若干位,并舍棄出界的數(shù)字颅停。如果當(dāng)前的數(shù)為無符號(hào)數(shù)谓晌,高位補(bǔ)零。例如:
int (a)10=(5)10=(0000 0000 0000 0101)2
b=a>>2;
b=(0000 0000 0000 0001)2=(1)10
如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)為有符號(hào)數(shù)癞揉,在進(jìn)行右移的時(shí)候纸肉,根據(jù)符號(hào)位決定左邊補(bǔ)0還是補(bǔ)1溺欧。如果符號(hào)位為0,則左邊補(bǔ)0柏肪;但是如果符號(hào)位為1姐刁,則根據(jù)不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可能有不同的處理方式烦味∧羰梗可以看出位右移運(yùn)算,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)除數(shù)為2的整除運(yùn)算拐叉。
提示:將所有對(duì)2的整除運(yùn)算轉(zhuǎn)換為位移運(yùn)算岩遗,可提高程序的運(yùn)行效率。
2.3 復(fù)合位運(yùn)算符
在C語言中還提供復(fù)合的位運(yùn)算符凤瘦,如下:
&=宿礁、!=、>>=蔬芥、<<=和^=
例如:a&=0x11等價(jià)于 a= a&0x11梆靖,其他運(yùn)算符以此類推。
不同類型的整數(shù)數(shù)據(jù)在進(jìn)行混合類型的位運(yùn)算時(shí)笔诵,按右端對(duì)齊原則進(jìn)行處理返吻,按數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小的數(shù)據(jù)左端補(bǔ)0或1乎婿。例如char a與int b進(jìn)行位運(yùn)算的時(shí)候测僵,按int 進(jìn)行處理,char a轉(zhuǎn)化為整型數(shù)據(jù)谢翎,并在左端補(bǔ)0捍靠。
補(bǔ)位原則如下:
- 對(duì)于有符號(hào)數(shù)據(jù):如果a為正整數(shù),則左端補(bǔ)0森逮,如果a 為負(fù)數(shù)榨婆,則左端補(bǔ)1。
- 對(duì)于無符號(hào)數(shù)據(jù):在左端補(bǔ)0褒侧。