C語言運(yùn)算符和表達(dá)式(一)

謹(jǐn)記:

上帝在締造每個(gè)人的時(shí)候笤妙,給予每個(gè)人的一切都是相同的冒掌,然而,人與人卻是存在如此大的差距蹲盘,記著上帝為你關(guān)上了一扇門股毫,那么他一定會(huì)為你打開另一扇窗戶,人與人之間的差距是會(huì)不斷的縮小的召衔,如果你連走出的勇氣都沒有铃诬,那么為你開再多窗戶和門都是毫無意義,因?yàn)椴粤荩阌肋h(yuǎn)是在原地趣席。努力就有收獲,付出就有回報(bào)醇蝴!

引言

和其他程序設(shè)計(jì)語言一樣宣肚,C語言中表示運(yùn)算的符號(hào)稱為運(yùn)算符。運(yùn)算符是告訴編譯程序執(zhí)行特定算術(shù)或邏輯操作的符號(hào)悠栓,運(yùn)算的對(duì)象稱為操作數(shù)霉涨。
對(duì)一個(gè)操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算符稱為單目運(yùn)算符按价,對(duì)兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算符稱為雙目運(yùn)算符,三目運(yùn)算符對(duì)三個(gè)操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算笙瑟。用運(yùn)算符和括號(hào)可以將操作數(shù)連接起來組成表達(dá)式楼镐。
C語言提供了40多個(gè)運(yùn)算符,其中一部分跟其他高級(jí)語言相同(例如“+”往枷、“?”框产、“*”等運(yùn)算符),另外的與匯編語言類似错洁,對(duì)計(jì)算機(jī)的底層硬件(如指定的物理地址)能進(jìn)行訪問秉宿。如下圖所示:

這篇文章,大概講解算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式墓臭、關(guān)系運(yùn)算符和表達(dá)式蘸鲸、邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式以及位運(yùn)算符和表達(dá)式妖谴,望讀者認(rèn)真體會(huì)和學(xué)習(xí)窿锉。

1、算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式

1.1 算術(shù)運(yùn)算符
算術(shù)運(yùn)算符包括我們熟悉的數(shù)學(xué)課上講的加減乘除四則運(yùn)算和求模運(yùn)算以及正負(fù)運(yùn)算符膝舅。如下圖:

程序案例:

    int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int a = 10, b = 20 ,c;
        double x = 5, y = 15, z;
        c = a + b;//c賦值為30嗡载;
        c = a - b;//c賦值為 - 10;
        c = a * b;//c賦值為 200仍稀;
        c = a / b;//c賦值為 0洼滚;這里是求商
        c = a % b;//c賦值為10;
        printf("%d",c);
        z = x + y;//z賦值20技潘;
        z = x - y;//z賦值-10遥巴;
        z = x * y;//z賦值75;
        z = x / y; //z賦值0.3333333
      //  z = x % y;報(bào)錯(cuò)是因?yàn)?% 運(yùn)算符只針對(duì)整數(shù)享幽。
    }
    return 0;
}

說明:
1铲掐、“+”、“?”值桩、“”摆霉、“/”4種運(yùn)算符的操作數(shù),可以是任意基本數(shù)據(jù)類型奔坟,其中“+”携栋、“?”、“”與一般算術(shù)運(yùn)算規(guī)則相同咳秉。
2婉支、除法運(yùn)算符“/”包括了除和整除兩種運(yùn)算,當(dāng)除數(shù)和被除數(shù)都是整型數(shù)時(shí)澜建,結(jié)果只保留整數(shù)部分而自動(dòng)舍棄小數(shù)部分磅摹,注意0不能作為除數(shù)滋迈。除數(shù)和被除數(shù)只要有一個(gè)浮點(diǎn)數(shù),進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)相除户誓。
3饼灿、取模運(yùn)算就是求余數(shù),取模運(yùn)算要求兩個(gè)操作數(shù)只能是整數(shù)帝美,不能是浮點(diǎn)數(shù)碍彭,如10.8%2或5%2.0都是不正確的。
4悼潭、運(yùn)算符“?”除了用作減法運(yùn)算符之外庇忌,還有另一種用法,即用作負(fù)號(hào)運(yùn)算符舰褪。用作負(fù)號(hào)運(yùn)算符時(shí)只要一個(gè)操作數(shù)皆疹,其運(yùn)算結(jié)果是取操作數(shù)的負(fù)值。
5占拍、字符型數(shù)會(huì)自動(dòng)地轉(zhuǎn)換成整型數(shù), 因此字符型數(shù)也可以參加雙目運(yùn)算略就。
6、在進(jìn)行 % 運(yùn)算符操作時(shí)晃酒,如果被除數(shù)的絕對(duì)值小于除數(shù)的絕對(duì)值表牢,那么結(jié)果就為被除數(shù),的值贝次,結(jié)果的符號(hào)取決于被除數(shù)崔兴,如果被除數(shù)是負(fù)數(shù)不管除數(shù)正負(fù)性,結(jié)果都為負(fù)蛔翅,如果被除數(shù)為正敲茄,不管除數(shù)正負(fù),結(jié)果都為正山析,例如:

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
            int a = 10,b = 20;
            int c = a % b;
            printf("%d\n",c);
            int a1 = -10;
            int c1 = a1 % b;
            printf("%d\n",c1);
            int b1 = -20;
            int c11 = a % b1;
            printf("%d\n",c11);
            int c2 = a1 % b1;
            printf("%d\n",c2);
            int x = -40,y = 15,z;
            z = x % y;
            printf("%d\n",z);
    }
    return 0;
    }
    輸出的結(jié)果為:
    10
    -10
    10
    -10
    -10
    Program ended with exit code: 0

1.2 算術(shù)表達(dá)式
算術(shù)表達(dá)式就是用算術(shù)運(yùn)算符和括號(hào)可以將操作數(shù)連接起來組成算術(shù)表達(dá)式堰燎。
比如:a+2b-5、18/3(2.5+8)-'a'
在一個(gè)算術(shù)表達(dá)式中盖腿,我們?cè)试S出現(xiàn)不同類型的算術(shù)運(yùn)算符爽待,那么在這里,就有一個(gè)優(yōu)先級(jí)的說法翩腐,在數(shù)學(xué)領(lǐng)域里鸟款,我們都知道一個(gè)表達(dá)式我們應(yīng)該先算什么后算什么,在這里也是一樣的茂卦。
1.2.1 優(yōu)先級(jí)
C語言對(duì)每一種運(yùn)算符都規(guī)定了優(yōu)先級(jí)何什,混合運(yùn)算中應(yīng)按次序從高優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算執(zhí)行到低優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)從高到低排列如下(自左向右)等龙。
1.2.2 類型的轉(zhuǎn)換
A处渣、自動(dòng)轉(zhuǎn)換(隱式轉(zhuǎn)換)自動(dòng)轉(zhuǎn)換是在源類型和目標(biāo)類型兼容以及目標(biāo)類型廣于源類型時(shí)發(fā)生一個(gè)類型到另一類的轉(zhuǎn)換伶贰。這種轉(zhuǎn)換是系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的。其中罐栈,float型向double型的轉(zhuǎn)換和char型向int型的轉(zhuǎn)換是必定要進(jìn)行的黍衙,即不管運(yùn)算對(duì)象是否為不同的類型,這種轉(zhuǎn)換都要進(jìn)行荠诬。圖4-1中縱向箭頭表示當(dāng)運(yùn)算對(duì)象為不同類型時(shí)的轉(zhuǎn)換方向琅翻。如int型與double型數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算時(shí),是先將int型轉(zhuǎn)換為double型柑贞,再對(duì)double型數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算方椎,最后的運(yùn)算結(jié)果也為double型。
B钧嘶、強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 利用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符可以將一個(gè)表達(dá)式的運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成所需要的類型棠众。強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的一般形式是: (數(shù)據(jù)類型名)表達(dá)式
(int)a double(x + y);這里就不多做解釋了。很簡(jiǎn)單的有决,讀者可以自己嘗試一哈闸拿。

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    float a=2.34;
    printf ("(int) a=%d, a=%f\n",(int)a,a);
    return 0;
    }
}
運(yùn)行結(jié)果:(int) a=2
          a=2.340000
          Program ended with exit code: 0

2、關(guān)系運(yùn)算符和表達(dá)式

2.1 關(guān)系運(yùn)算符
在程序中經(jīng)常需要通過比較兩個(gè)值的大小關(guān)系來決定程序下一步的工作疮薇。比較兩個(gè)值的運(yùn)算符稱為關(guān)系運(yùn)算符胸墙。關(guān)系運(yùn)算符對(duì)兩個(gè)表達(dá)式進(jìn)行比較我注,返回一個(gè)真/假值按咒。在C語言中的關(guān)系運(yùn)算符,如下圖:


關(guān)系運(yùn)算符都是雙目運(yùn)算符但骨,其結(jié)合性均為左結(jié)合励七。即從左往右,關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低于算術(shù)運(yùn)算符奔缠,高于賦值運(yùn)算符掠抬。
在這6個(gè)關(guān)系運(yùn)算符中,“<”校哎、“<=”两波、“>”、“>=”的優(yōu)先級(jí)相同闷哆,高于“= =”和“!=”腰奋,“= =”和“!=”的優(yōu)先級(jí)相同。根據(jù)優(yōu)先級(jí)的關(guān)系抱怔,以下表達(dá)式具有等價(jià)的關(guān)系劣坊。

    c>a+b       和           c>(a+b)
    a>b==c     和           (a>b)==c
    a=b>c       和           a=(b>c)

2.2 關(guān)系表達(dá)式
用關(guān)系運(yùn)算符把表達(dá)式進(jìn)行一個(gè)關(guān)聯(lián),則稱為關(guān)系表達(dá)式屈留。
一般格式: 表達(dá)式 關(guān)系運(yùn)算符 表達(dá)式
關(guān)系表達(dá)式真值表: 真 和 假 程序中用 1 和 0代替局冰。

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    
        int a = 10, b = 15;
        if (a > b) {
            printf("true\n");
        }else{
            printf("false\n");
        }
        if (a % b > 0) {
            printf("true  %d \n ",(a % b));
        }else{
            printf("false\n");
        }
    }
    return 0;
}
輸出結(jié)果:false
         true  10 
        Program ended with exit code: 0

在C99標(biāo)準(zhǔn)以前测蘑,C語言沒有能表達(dá)true和false的類型,那個(gè)時(shí)候只能用“1”和“0”來代替康二,或者用宏定義另外碳胳,通過typedet來自定義bool類型,如下所示沫勿。

                typedef unsigned char bool;
                #define TRUE 1
                #define FALSE 0

然而在C99標(biāo)準(zhǔn)固逗,C語言給出了_Bool這個(gè)類型,這樣我們?cè)诰帉懗绦虻臅r(shí)候藕帜,我們就可以直接使用true和false烫罩。

     _Bool k = true;//C99標(biāo)準(zhǔn)
    if (k) {
        printf("true");
    }

3、邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式

3.1 邏輯算法
在我們C語言中啊洽故,給我們提供了3種邏輯運(yùn)算符贝攒,即:&&(邏輯運(yùn)算與)、||(邏輯運(yùn)算或)时甚、0住(邏輯運(yùn)算非),其中與運(yùn)算符(&&)和或運(yùn)算符(||)均為雙目運(yùn)算符,具有左結(jié)合性荒适;非運(yùn)算符(!)為單目運(yùn)算符梨熙,具有右結(jié)合性。下面具體介紹這三種運(yùn)算符刀诬。

A咽扇、邏輯運(yùn)算與(&&)
真值表: 
| 表達(dá)式1 | 表達(dá)式2 | &&值  |
|--------|--------|--------|
|   0    |   0    |   0    |
|   0    |   1    |   0    |
|   1    |   0    |   0    |
|   1    |   1    |   1    |

雙目運(yùn)算符,只有兩個(gè)運(yùn)算量都是1時(shí)陕壹,運(yùn)算結(jié)果才為1质欲。

B、邏輯運(yùn)算或(||)

當(dāng)兩個(gè)運(yùn)算量進(jìn)行或運(yùn)算時(shí)糠馆,只要有一個(gè)運(yùn)算量為“1”嘶伟,結(jié)果就為“1”,
    | 表達(dá)式1 | 表達(dá)式2 | ||值  |
    |--------|--------|--------|
    |   0    |   0    |   0    |
    |   0    |   1    |   1    |
    |   1    |   0    |   1    |
    |   1    |   1    |   1    |

C又碌、邏輯非( >琶痢)
單目運(yùn)算符,當(dāng)運(yùn)算量進(jìn)行非運(yùn)算毕匀,結(jié)果會(huì)取反铸鹰。即 0 變?yōu)?1, 1 變?yōu)?0期揪。

3.2 表達(dá)式
邏輯表達(dá)式的一般形式如下:
表達(dá)式 邏輯運(yùn)算符 表達(dá)式
其中的表達(dá)式也可以是邏輯表達(dá)式掉奄,從而組成了嵌套的情形。如圖,優(yōu)先級(jí)姓建。


通過優(yōu)先級(jí)诞仓,我們可以得出:

a>b && c>d等價(jià)于(a>b) && (c>d)
!b==c||d<a等價(jià)于((!b)==c)||(d<a)
a+b>c && x+y<b等價(jià)于((a+b)>c) && ((x+y)<b)

邏輯表達(dá)式的值是式中各種邏輯運(yùn)算的最后值,以“1”和“0”分別代表“真”和“假”速兔。
在進(jìn)行編程的時(shí)候墅拭,我們同樣也可以用true和false進(jìn)行一個(gè)運(yùn)算。

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int a = 10,b = 20, c = 30;
        if (a < b && b > c ) {
            printf("true\n");
        }else{
            printf("false\n");
        }
        if (a > b || b < c) {
            printf("true\n");
        }else{
            printf("false\n");
        }
        if (!(a == b)) {
            printf("true\n");
        }
    }
    return 0;
}
輸出結(jié)果:
    false
    true
    true
    Program ended with exit code: 0

4涣狗、位運(yùn)算符及表達(dá)式

4.1 位運(yùn)算符
位運(yùn)算符是指二進(jìn)制位的運(yùn)算谍婉,在C語言中,給我們提出了如下為運(yùn)算符镀钓,

  • 位與(&)
  • 位或(|)
  • 異或(^)
  • 取反(~)
  • 左移(<<)
  • 右移(>>)

A穗熬、與運(yùn)算符(&)
雙目操作符,當(dāng)兩個(gè)位進(jìn)行相與時(shí)丁溅,只有兩者都為“1”時(shí)結(jié)果才為“1”,其他都為“0”唤蔗。
如:0x8a & 0x45
0x8a 1000 1010
0x45 0100 0101
結(jié)果 0000 0000 轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 0x00

0xff & 0xf3
0xff 1111 1111
0xf3 1111 0011
結(jié)果 1111 0011 轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 0xf3

B、或運(yùn)算符(|)
雙目操作符窟赏,當(dāng)兩個(gè)位進(jìn)行相或時(shí)妓柜,兩者中只要有一方為“1”,結(jié)果就為“1”,其他都為0.
(1)注意:位或符號(hào)是一個(gè)|涯穷,兩個(gè)||是邏輯或棍掐。
(2)真值表:1|0=1 1|1=1 0|0=0 0|1=1
(3)從真值表可以看出:位或操作的特點(diǎn)是:只有2個(gè)0相位或才能得到0,只要有1個(gè)1結(jié)果就一定是1.
(4)位或和邏輯或的區(qū)別:位或時(shí)兩個(gè)操作數(shù)是按照二進(jìn)制位彼次對(duì)應(yīng)位相與的拷况,邏輯或是兩個(gè)操作數(shù)作為整體來相或的作煌。
如: 0x2b | 0xf7
0x2b 0010 1011
0xf7 1111 0111
結(jié)果 1111 1111 轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 0xff

C、位取反~
(1)注意:C語言中位取反是~蝠嘉,C語言中的邏輯取反是!
(2)按位取反是將操作數(shù)的二進(jìn)制位逐個(gè)按位取反(1變成0最疆,0變成1)杯巨;而邏輯取反是真(在C語言中只要不是0的任何數(shù)都是真)變成假(在C語言中只有0表示假)蚤告、假變成真。

實(shí)驗(yàn):任何非0的數(shù)被按邏輯取反再取反就會(huì)得到1服爷;
任何非0的數(shù)被按位取反再取反就會(huì)得到他自己杜恰;

D、位異或^
(1)位異或真值表:1^1=0 0^0=0 1^0=1 0^1=1
(2)位異或的特點(diǎn):2個(gè)數(shù)如果相等結(jié)果為0仍源,不等結(jié)果為1心褐。記憶方法:異或就是相異就或操作起來。
位與笼踩、位或逗爹、位異或的特點(diǎn)總結(jié):
位與:(任何數(shù),其實(shí)就是1或者0)與1位與無變化嚎于,與0位與變成0
位或:(任何數(shù)掘而,其實(shí)就是1或者0)與1位或變成1挟冠,與0位或無變化
位異或:(任何數(shù),其實(shí)就是1或者0)與1位異或會(huì)取反袍睡,與0位異或無變化

E知染、左移位<< 與右移位>>
C語言的移位要取決于數(shù)據(jù)類型。
對(duì)于無符號(hào)數(shù)斑胜,左移時(shí)右側(cè)補(bǔ)0(相當(dāng)于邏輯移位)
對(duì)于無符號(hào)數(shù)控淡,右移時(shí)左側(cè)補(bǔ)0(相當(dāng)于邏輯移位)
對(duì)于有符號(hào)數(shù),左移時(shí)右側(cè)補(bǔ)0(叫算術(shù)移位止潘,相當(dāng)于邏輯移位)
對(duì)于有符號(hào)數(shù)掺炭,右移時(shí)左側(cè)補(bǔ)符號(hào)位(如果正數(shù)就補(bǔ)0,負(fù)數(shù)就補(bǔ)1凭戴,叫算術(shù)移位)

嵌入式中研究的移位竹伸,以及使用的移位都是無符號(hào)數(shù)。

重點(diǎn)

特定位清零用&
(1)回顧上節(jié)講的位與操作的特點(diǎn):(任何數(shù)簇宽,其實(shí)就是1或者0)與1位與無變化勋篓,與0位與變成0
(2)如果希望將一個(gè)寄存器的某些特定位變成0而不影響其他位,可以構(gòu)造一個(gè)合適的1和0組成的數(shù)和這個(gè)寄存器原來的值進(jìn)行位與操作魏割,就可以將特定位清零譬嚣。
(3)舉例:假設(shè)原來32位寄存器中的值為:0xAAAAAAAA,我們希望將bit8~bit15清零而其他位不變钞它,可以將這個(gè)數(shù)與0xFFFF00FF進(jìn)行位與即可拜银。
4.2 表達(dá)式
4.2.1、特定位置1用|
(1)回顧上節(jié)講的位或操作的特點(diǎn):任何數(shù)遭垛,其實(shí)就是1或者0)與1位或變成1尼桶,與0位或無變化
(2)操作手法和剛才講的位與是類似的。我們要構(gòu)造這樣一個(gè)數(shù):要置1的特定位為1锯仪,其他位為0泵督,然后將這個(gè)數(shù)與原來的數(shù)進(jìn)行位或即可。

4.2.2庶喜、特定位取反用^
(1)回顧上節(jié)講的位異或操作的特點(diǎn):(任何數(shù)小腊,其實(shí)就是1或者0)與1位異或會(huì)取反,與0位異或無變化
(2)操作手法和剛才講的位與是類似的久窟。我們要構(gòu)造這樣一個(gè)數(shù):要取反的特定位為1秩冈,其他位為0,然后將這個(gè)數(shù)與原來的數(shù)進(jìn)行位異或即可斥扛。

4.2.3.如何用位運(yùn)算構(gòu)建特定二進(jìn)制數(shù)
4.2.3.1入问、寄存器位操作經(jīng)常需要特定位給特定值
(1)從上節(jié)可知,對(duì)寄存器特定位進(jìn)行置1或者清0或者取反,關(guān)鍵性的難點(diǎn)在于要事先構(gòu)建一個(gè)特別的數(shù)芬失,這個(gè)數(shù)和原來的值進(jìn)行位與卷仑、位或、位異或等操作麸折,即可達(dá)到我們對(duì)寄存器操作的要求锡凝。
(2)解法1:用工具軟件或者計(jì)算器或者自己大腦計(jì)算,直接給出完整的32位特定數(shù)垢啼。
優(yōu)勢(shì):可以完成工作窜锯,難度也不大,操作起來也不是太麻煩芭析。
劣勢(shì):依賴工具锚扎,而且不直觀,讀程序的人不容易理解馁启。
評(píng)價(jià):湊活能用驾孔,但是不好用,應(yīng)該被更好用的方法替代惯疙。
(2)解法2:自己寫代碼用位操作符號(hào)(主要是移位和位取反)來構(gòu)建這個(gè)特定的二進(jìn)制數(shù)

4.2.3.2翠勉、使用移位獲取特定位為1的二進(jìn)制數(shù)
(1)最簡(jiǎn)單的就是用移位來獲取一個(gè)特定位為1的二進(jìn)制數(shù)。譬如我們需要一個(gè)bit3~bit7為1(隱含意思就是其他位全部為0)的二進(jìn)制數(shù)霉颠,可以這樣:(0x1f<<3)
(2)更難一點(diǎn)的要求:獲取bit3~bit7為1对碌,同時(shí)bit23~bit25為1,其余位為0的數(shù):((0x1f<<3) | (7<<23))

4.2.3.3蒿偎、再結(jié)合位取反獲取特定位為0的二進(jìn)制數(shù)
(1)這次我們要獲取bit4~bit10為0朽们,其余位全部為1的數(shù)。怎么做诉位?
(2)利用上面講的方法就可以:(0xf<<0)|(0x1fffff<<11)
但是問題是:連續(xù)為1的位數(shù)太多了骑脱,這個(gè)數(shù)字本身就很難構(gòu)造,所以這種方法的優(yōu)勢(shì)損失掉了苍糠。
(3)這種特定位(比較少)為0而其余位(大部分)為1的數(shù)叁丧,不適合用很多個(gè)連續(xù)1左移的方式來構(gòu)造,適合左移加位取反的方式來構(gòu)造椿息。
(2)思路是:先試圖構(gòu)造出這個(gè)數(shù)的位相反數(shù)歹袁,再取反得到這個(gè)數(shù)。(譬如本例中要構(gòu)造的數(shù)bit4~bit10為0其余位為1寝优,那我們就先構(gòu)造一個(gè)bit4~bit10為1,其余位為0的數(shù)枫耳,然后對(duì)這個(gè)數(shù)按位取反即可)

4.2.3.4乏矾、總結(jié):位與、位或結(jié)合特定二進(jìn)制數(shù)即可完成寄存器位操作需求
(1)如果你要的這個(gè)數(shù)比較少位為1,大部分位為0钻心,則可以通過連續(xù)很多個(gè)1左移n位得到凄硼。
(2)如果你想要的數(shù)是比較少位為0,大部分位為1捷沸,則可以通過先構(gòu)建其位反數(shù)摊沉,然后再位取反來得到。
(3)如果你想要的數(shù)中連續(xù)1(連續(xù)0)的部分不止1個(gè)痒给,那么可以通過多段分別構(gòu)造说墨,然后再彼此位與即可。這時(shí)候因?yàn)閰⑴c位或運(yùn)算的各個(gè)數(shù)為1的位是不重復(fù)的苍柏,所以這時(shí)候的位或其實(shí)相當(dāng)于幾個(gè)數(shù)的疊加尼斧。

4.2.4.位運(yùn)算實(shí)戰(zhàn)演練1
回顧:要置1用|,用清零用&试吁,要取反用^棺棵,~和<< >>用來構(gòu)建特定二進(jìn)制數(shù)。
4.2.4.1熄捍、給定一個(gè)整型數(shù)a烛恤,設(shè)置a的bit3,保證其他位不變余耽。
a = a | (1<<3) 或者 a |= (1<<3)
4.2.4.2棒动、給定一個(gè)整形數(shù)a,設(shè)置a的bit3~bit7宾添,保持其他位不變船惨。
a = a | (0b11111<<3) 或者 a |= (0x1f<<3);
4.2.4.3、給定一個(gè)整型數(shù)a缕陕,清除a的bit15粱锐,保證其他位不變。
a = a & (~(1<<15)); 或者 a &= (~(1<<15));
4.2.4.4扛邑、給定一個(gè)整形數(shù)a怜浅,清除a的bit15~bit23,保持其他位不變蔬崩。
a = a & (~(0x1ff<<15)); 或者 a &= (~(0x1ff<<15));
4.2.4.5恶座、給定一個(gè)整形數(shù)a,取出a的bit3~bit8沥阳。
思路:
第一步:先將這個(gè)數(shù)bit3~bit8不變跨琳,其余位全部清零。
第二步桐罕,再將其右移3位得到結(jié)果脉让。
第三步桂敛,想明白了上面的2步算法,再將其轉(zhuǎn)為C語言實(shí)現(xiàn)即可溅潜。
a &= (0x3f<<3);
a >>= 3;

4.2.4.6术唬、用C語言給一個(gè)寄存器的bit7~bit17賦值937(其余位不受影響)。
關(guān)鍵點(diǎn):第一滚澜,不能影響其他位粗仓;第二,你并不知道原來bit7~bit17中裝的值设捐。
思路:第一步借浊,先將bit7~bit17全部清零,當(dāng)然不能影響其他位挡育。
第二步巴碗,再將937寫入bit7~bit17即可,當(dāng)然不能影響其他位即寒。
a &= ~(0x7ff<<7);
a |= (937<<7);

4.2.5.位運(yùn)算實(shí)戰(zhàn)演練2
4.2.4.7橡淆、用C語言將一個(gè)寄存器的bit7~bit17中的值加17(其余位不受影響)。
關(guān)鍵點(diǎn):不知道原來的值是多少
思路:第一步母赵,先讀出原來bit7~bit17的值
第二步逸爵,給這個(gè)值加17
第三步,將bit7~bit17清零
第四步凹嘲,將第二步算出來的值寫入bit7~bit17

4.2.4.8师倔、用C語言給一個(gè)寄存器的bit7~bit17賦值937,同時(shí)給bit21~bit25賦值17.
思路:4.2.4.6的升級(jí)版周蹭,兩倍的4.2.4.6中的代碼即可解決趋艘。
分析:這樣做也可以,但是效果不夠高凶朗,我們有更優(yōu)的解法就是合兩步為一步瓷胧。

4.2.6.技術(shù)升級(jí):用宏定義來完成位運(yùn)算
4.2.6.1、直接用宏來置位棚愤、復(fù)位(最右邊為第1位)搓萧。

#define SET_NTH_BIT(x, n)  (x | ((1U)<<(n-1)))
#define CLEAR_NTH_BIT(x, n) (x & ~((1U)<<(n-1)))

4.2.6.2、截取變量的部分連續(xù)位宛畦。例如:變量0x88, 也就是10001000b瘸洛,若截取第2~4位,則值為:100b = 4
#define GETBITS(x, n, m) ((x & ((0U)<<(m-n+1))<<(n-1)) >> (n-1))
分析:這個(gè)題目相當(dāng)于我們4.2.4.5中做的事情次和,只不過要用宏來實(shí)現(xiàn)反肋。
這個(gè)題目相當(dāng)于是要把x的bit(n-1)到bit(m-1)取出來
復(fù)雜宏怎么分析:

((x & ((0U)<<(m-n+1))<<(n-1)) >> (n-1))
第一步,先分清楚這個(gè)復(fù)雜宏分為幾部分:2部分
(x & ((0U)<<(m-n+1))<<(n-1)) >> (n-1)
分析為什么要>>(n-1)斯够,相當(dāng)于是我們4.2.4.5中的第二步

第二步囚玫,繼續(xù)解析剩下的:又分為2部分
x & ((0U)<<(m-n+1))<<(n-1)
分析為什么要&喧锦,相當(dāng)于我們4.2.4.5中的第一步

第三步读规,繼續(xù)分析剩下的:
~ (~(0U)<<(m-n+1)) << (n-1)
這個(gè)分析時(shí)要搞清楚第2坨到底應(yīng)該先左邊取反再右邊<<還是先右邊<<再左邊取反抓督。
解法:第一,查C語言優(yōu)先級(jí)表束亏;第二铃在,自己實(shí)際寫個(gè)代碼測(cè)試。
說明這個(gè)式子應(yīng)該是 ((0U)<<(m-n+1)) << (n-1) 碍遍,這就又分為2部分了

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