位运算枚举类型定义与编译预处理.pps

C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 第九讲讲 位运算 枚举举 类类型定义义 编译预处编译预处 理 参考书C程序设计 第八章、第十一章、第十章：10.9、10.10 1 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 本讲讲主要内容 信息表示与存储储 位运算 位字段结结构体 枚举类举类 型 类类型定义义 编译预处编译预处 理 2 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 信息的表示与存储储 二进进制的编码编码 表示 问题的提出: -负数的表示方法 -0的表示方法 解决方案之一：原码 -符号绝对值表示 -+0101011的原码：00101011 -0101011的原码：10101011 -问题：0的表示不唯一 +0：00000000，-0：10000000 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 信息的表示与存储储 二进进制的编码编码 表示 解决方案之二：补码 -求补码的方法 正数：同原码 负数： 求反，产生中间码反码 （符号位不变，其他位求反） 末位加1 -补码的运算规则 符号位直接参加运算，最高位进位自然丢失 ?（将减法转换成了加法） C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 信息的表示与存储储 定点数与浮点数 定点数 -小数点固定在某一位置上 机器数的浮点表示 -由阶符、阶码、尾符、尾数组成 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 位运算按位与（ -取指定位。 例如：有 char c; int a; 取出 a 的低字节，置于 c 中：c = a 6 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 位运算按位或（| ） 运算规则 -将两个运算量的每一个位进行逻辑或操作。 举例：计算 3 | 5 先将 3 和 5 表示为补码，再按位或： 3： 0 0 0 0 0 0 1 1 5：(|) 0 0 0 0 0 1 0 1 3 | 5: 0 0 0 0 0 1 1 1 用途： -将某些位置1，其它位不变。 例如：将 int 型变量 a 的低字节置 1 ： a = a | 0xff; 7 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 位运算按位异或（ ） 运算规则 -两个操作数进行异或：若对应位相同，则结果该位为 0， 若对应位不同，则结果该位为 1。 举例：计算 071052 071: 0 0 1 1 1 0 0 1 052：() 0 0 1 0 1 0 1 0 071052 : 0 0 0 1 0 0 1 1 用途： -使特定位翻转（与0异或保持原值，与1异或取反）。 例如：要使 01111010 低四位翻转： 0 1 1 1 1 0 1 0 () 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 8 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 位运算取反() 单目运算符：对一个二进制数 按位取反。 例1：025：0000000000010101 025：1111111111101010 例2：将 int 型数据 a 最低位置 0: a=a a=0x9a; b=a; printf(“a:%xnb:%xn“,a,b) ; 运行结果： a: 9a b: 65 10 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 例2 位逻辑逻辑 运算 #include main() unsigned char a,b; a=0xb9; b=0x83; printf(“a AND b:%xn“,a printf(“a OR b:%xn“,a|b); printf(“a NOR b:%xn“,ab); 运行结果： a AND b:81 a OR b:bb a NOR b:3a 11 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 位运算移位 左移运算（） 右移后，低位舍弃， 高位：无符号数补0 有符号数补0（逻辑右移） 补“符号位”（算术右 移） 例 3 例 4 例5 12 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 例3 移位-左移 main() unsigned char a,b; a=0x1b; b=a2); printf(“unsigned b Right_shift 2 bit:%dn“, b2); 运行结果： signed a Right_shift 2 bit:-2 unsigned b Right_shift 2 bit:62 14 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 例5 题目： 用十位二进制形式输出一个无符号整数。 分析 -屏蔽字最高位1，其余位为0。 -Value不断左移，逐个与屏蔽字按位“与”， 结果非0时最高位为1，否则为0，逐位输出。 15 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 例5 #include main() unsigned x; void displaybits(unsigned); printf(“Enter an unsigned integer:“); scanf(“%u“, displaybits(x); /*调用子函数，逐位输出二进制位*/ 16 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 例5 void displaybits(unsigned value) unsigned i, displaymask=1 编译系统按系统设定的标准目录搜索包括文件。 #include “包括文件路径名“ 编译系统按指定路径搜索。 未指定路径名时，首先在当前目录中搜索， 找不到时，再按系统设定的标准目录搜索包括文件。 21 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 编译预处编译预处 理宏定义义 定义符号常量 定义带参数的宏 例1：#define POWER(X) (X)*(X) 在程序中使用时： z=POWER(x+y); 编译时替换为： z=(x+y)*(x+y); 例2：#define POWER(X) X*X 在程序中使用时： z=POWER(x+y); 编译时替换为：z=x+y*x+y;(运算顺序不 对) 说明 -宏只是表达式的运算，不象函数调用需要进行控制转移。 -其数据类型随实参不同而不同。形参及结果无固定类型。 -不存在参数传递，具有较高的执行速度，但占内存较多。 例 6 22 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 例6 宏定义义的使用 #define NL printf(“n“) #define PRINT(F,V) printf(#V#“=%“#F“t“,V) #define PRINT1(F,X1) PRINT(F,X1);NL #define PRINT2(F,X1,X2) PRINT(F,X1);PRINT(F,X2);NL main() int a1,a2,a3,a4; float r1,r2,r3,r4; long i,j; char n,m; 23 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 例6 宏定义义的使用 a1=1; a2=2; a3=3; a4=4; r1=1.5; r2=2.5; r3=3.5; r4=4.5; i=10; j=100; n=X; m=Y; PRINT(d,a1); PRINT1(d,a1); PRINT2(d,a1,a2); PRINT2(d,a3,a4); PRINT2(f,r1,r2); PRINT2(f,r3,r4); PRINT2(ld,i,j); PRINT2(c,n,m); 24 C语言程序设计 清华大学 郑莉 安颖莲 例6 宏定义义的使用 运行结果： a1=1a1=1 a1=1a2=2 a3=3