信息技术全国联赛C语言教学课件之位运算.ppt

第12章位运算,位运算符及其应用位段及其应用,12.1位运算符和位运算表达式,C语言中提供了如下6种的位运算符：a=8;b=a运行结果：10101000,3）按位异或运算经常用与将某些位翻转。例12.5编程实现,将一整数n的高8位翻转，低8位不变分析：用“异或”运算实现，即高8位与1相异或，低8位与0相异或，也就是k与十六进制的ff00相异或。程序如下：main()intn=129;printf(nbeforereset,n=%x,n);n=n0 xff00;printf(nafterreset,n=%x,n);运行结果：beforereset,n=0000000010000001afterreset,n=1111111110000001结论：任何二进制位与0异或，保持不变；与1异或，对应位翻转。,4)左移、右移运算实现将一个数的各个二进制位向左、向右移若干位。左移：将一个数的各个二进制位左移若干位，高位左移后舍弃，低位补0。若定义:inta=8;即a=00001000,则语句a=a2；将a的各二进制位右移2位，空出的高位补0。结果为：00000010,12.2位段,1.位段的概念以位为单位定义其长度的结构体成员。2位段的定义例12.6若某个控制字长32位，分5段，每段的长度分别为：2，6，4，4，16位；每段存放一个信息，且第4段空出不用。可用如下结构体类型描述：structcon_wordunsigneda:2;/*位段a，长度为2*/unsignedb:6;/*a,b,c为有名位段*/unsignedc:4;unsigned:4;/*该位段为无名位段，表示这4位空间空出不使用*/inti;data;,变量data的存储结构如图：abci成员名264416长度3位段的引用位段是结构体类型的某个成员，因此，位段的引用同结构体成员的引用方法相同。如：data.a=0 x01;/*给位段a赋值，*/data.b=0 x0a;/*给位段b赋值*/data.i=12;/*给位段i赋值*/printf(“%02x,%02x,%4d”,data.a,data.b,data.i);输出：01,0a,12特别提示：使用位段时，要注意该位段的能表示的数据的范围。,4位段的应用编程模拟一个温度测控系统：从键盘输入模拟温度的采样值（0255），该采样值与0.2相乘，得出实际温度值，根据该温度值，控制温度指示灯的亮与灭（从0度开始，温度每增加10度则多点亮一个指示灯）；将该温度值与设定温度比较，当温度小于10度和高于40度时分别开启升温设备和降温设备，同时报警。反复以上过程，直至输入的测温值为300为止。,分析：系统中需要控制的设备有：五个温度指示灯，升温设备，降温设备，报警设备。因此可用如下的结构体变量word表示该系统的控制字，其成员构成如下：（1）无符号整型tem1用来存放输入的温度采样值（0255），若每个刻度代表0.2度，则可以测量的温度范围为051度。浮点类型的成员tem2用来存放tem1成员转换成的温度值。（2）四个位段存放（要输出的）控制数据。其中，位段lmp宽度为5，控制五个温度指示灯，值为1时灯亮，为0时灯不亮。其余的3个位段sw1、sw2、alm宽度均为1，分别控制升温设备、降温设备和报警设备，都是为“1”时开启，为0时关闭。函数sample()实现测温采样：通过键盘输入模拟测温数据，并转换成实际温度值。函数control()实现输出控制：通过屏幕显示和喇叭鸣笛的方式输出温度值、温度级别、设备开关情况和报警状态。,#defineON1#defineOFF0structctrl_typeunsignedchartem1;floattem2;unsignedlmp:5;unsignedsw1:1;unsignedsw2:1;unsignedalm:1;,main()voidsample(structctrl_type*wp);voidcontrol(structctrl_type*wp);structctrl_typeword;while(1)sample(/*输出控制字，控制各设备*/,voidsample(structctrl_type*wp)printf(ninputtestdata(0255)（300forend）:);scanf(%u,说明：1）函数sample()实现测温采样：通过键盘输入模拟测温数据，并转换成实际温度值。2）函数control()实现输出控制：通过屏幕显示和喇叭鸣笛的方式输出温度值、温度级别、设备开关情况和报警状态,voidcontrol(structctrl_type*wp)chari,m;printf(n%