位运算C语言.doc

位运算符语言一、位运算符语言提供了六种位运算符：& 按位与| 按位或 按位异或 取反 右移1. 按位与运算 按位与运算符&是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。例如：9&5可写算式如下： 00001001 (9的二进制补码)&00000101 (5的二进制补码)00000001 (1的二进制补码)可见9&5=1。按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 ， 保留低八位， 可作 a&255 运算 ( 255 的二进制数为0000000011111111)。main()int a=9,b=5,c;c=a&b;printf(a=%dnb=%dnc=%dn,a,b,c);2. 按位或运算 按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。例如：9|5可写算式如下： 00001001|0000010100001101 (十进制为13)可见9|5=13main()int a=9,b=5,c;c=a|b;printf(a=%dnb=%dnc=%dn,a,b,c);3. 按位异或运算 按位异或运算符“”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。参与运算数仍以补码出现，例如95可写成算式如下： 0000100100000101 00001100 (十进制为12)main()int a=9;a=a15;printf(a=%dn,a);4. 求反运算 求反运算符为单目运算符，具有右结合性。 其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。例如9的运算为： (0000000000001001)结果为：11111111111101105. 左移运算 左移运算符“”是双目运算符。其功能把“ ”左边的运算数的各二进位全部左移若干位，由“”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。例如： a”是双目运算符。其功能是把“ ”左边的运算数的各二进位全部右移若干位，“”右边的数指定移动的位数。 例如：设 a=15，a2表示把000001111右移为00000011(十进制3)。 应该说明的是，对于有符号数，在右移时，符号位将随同移动。当为正数时， 最高位补0，而为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。main()unsigned a,b;printf(input a number: );scanf(%d,&a);b=a5;b=b&15;printf(a=%dtb=%dn,a,b);请再看一例!main()char a=a,b=b;int p,c,d;p=a;p=(p8;printf(a=%dnb=%dnc=%dnd=%dn,a,b,c,d);位域有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态， 用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域， 并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。一、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿，其形式为： struct 位域结构名 位域列表 ;其中位域列表的形式为： 类型说明符 位域名：位域长度例如： struct bsint a:8;int b:2;int c:6;位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明，同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如： struct bsint a:8;int b:2;int c:6;data;说明data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。对于位域的定义尚有以下几点说明：1. 一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如： struct bsunsigned a:4unsigned :0 /*空域*/unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/unsigned c:4在这个位域定义中，a占第一字节的4位，后4位填0表示不使用，b从第二字节开始，占用4位，c占用4位。2. 由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。3. 位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如： struct kint a:1int :2 /*该2位不能使用*/int b:3int c:2;从以上分析可以看出，位域在本质上就是一种结构类型， 不过其成员是按二进位分配的。二、位域的使用位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为： 位域变量名位域名 位域允许用各种格式输出。main()struct bsunsigned a:1;unsigned b:3;unsigned c:4; bit,*pbit;bit.a=1;bit.b=7;bit.c=15;printf(%d,%d,%dn,bit.a,bit.b,bit.c);pbit=&bit;pbit-a=0;pbit-b&=3;pbit-c|=1;printf(%d,%d,%dn,pbit-a,pbit-b,pbit-c);上例程序中定义了位域结构bs，三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。( 应注意赋值不能超过该位域的允许范围)程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针方式给位域a重新赋值，赋为0。第15行使用了复合的位运算符&=， 该行相当于： pbit-b=pbit-b&3位域b中原有值为7，与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为3)。同样，程序第16行中使用了复合位运算|=， 相当于： pbit-c=pbit-c|1其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。类型定义符语言不仅提供了丰富的数据类型，而且还允许由用户自己定义类型说明符，也就是说允许由用户为数据类型取“别名”。 类型定义符typedef即可用来完成此功能。例如，有整型量a,b,其说明如下： int aa,b; 其中int是整型变量的类型说明符。int的完整写法为integer，为了增加程序的可读性，可把整型说明符用typedef定义为： typedef int INTEGER 这以后就可用INTEGER来代替int作整型变量的类型说明了。 例如： INTEGER a,b;它等效于： int a,b; 用typedef定义数组、指针、结构等类型将带来很大的方便，不仅使程序书写简单而且使意义更为明确，因而增强了可读性。例如：typedef char NAME20; 表示NAME是字符数组类型，数组长度为20。然后可用NAME 说明变量，如： NAME a1,a2,s1,s2;完全等效于： char a120,a220,s120,s220又如： typedef struct stu char name20;int age;char sex; STU;定义STU表示stu的结构类型，然后可用STU来说明结构变量： STU body1,body2;typedef定义的一般形式为： typedef 原类型名 新类型名 其中原类型名中含有定义部分，新类型名一般用大写表示， 以便于区别。在有时也可用宏定义来代替typedef的功能，但是宏定义是由预处理完成的，而typedef则是在编译时完成的，后者更为灵活方便。本文来自CSDN博客，转载请标明出处：/weilaixi/archive/2009/02/23/3927826.aspx认识C语言学习一种编程语言，最重要的是建立一个练习环境，边学边练才能学好。Keil软件是目前最流行开发80C51系列单片机的软件，Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（Vision）将这些部份组合在一起。 在学会使用汇编语言后，学习C语言编程是一件比较容易的事，我们将通过一系列的实例介绍C语言编程的方法。图1-1所示电路图使用89S52单片机作为主芯片，这种单片机性属于80C51系列，其内部有8K的FLASH ROM,可以反复擦写，并有ISP功能，支持在线下载，非常适于做实验。89S52的P1引脚上接8个发光二极管，P3.2P3.4引脚上接4个按钮开关，我们的任务是让接在P1引脚上的发光二极管按要求发光。11简单的C程序介绍例1-1：让接在P1.0引脚上的LED发光。/*单灯点亮程序*/#include “reg51.h”sbit P1_0=P10;void main()P1_1=0; 这个程序的作用是让接在P1.0引脚上的LED点亮。下面来分析一下这个C语言程序包含了哪些信息。 1）“文件包含”处理。 程序的第一行是一个“文件包含”处理。 所谓“文件包含”是指一个文件将另外一个文件的内容全部包含进来，所以这里的程序虽然只有4行，但C编译器在处理的时候却要处理几十或几百行。这里程序中包含REG51.h文件的目的是为了要使用P1这个符号，即通知C编译器，程序中所写的P1是指80C51单片机的P1端口而不是其它变量。这是如何做到的呢？ 打开reg51.h可以看到这样的一些内容：/*-REG51.HHeader file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller.Copyright (c) 1988-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.All rights reserved.-*/ /*BYTE Register*/ sfr P0=0x80; sfr P1=0x90; sfr P2=0xA0; sfr P3=0xB0; sfr PSW=0xD0; sfr ACC=0xE0; sfr B=0xF0; sfr SP=0x81; sfr DPL=0x82; sfr DPH=0x83; sfr PCON=0x87; sfr TCON=0x88;sfr TMOD=0x89;sfr TL0=0x8A; sfr TL1=0x8B;sfr TH0=0x8C;sfr TH1=0x8D; sfr IE=0xA8;sfr IP=0xB8; sfr SCON=0x98; sfr SBUF=0x99; /*BIT Register*/ /*PSW*/ sbit CY=0xD7; sbit AC=0xD6; sbit F0=0xD5; sbit RS1=0xD4; sbit RS0=0xD3; sbit OV=0xD2;sbit P=0xD0;/*TCON*/ sbit TF1=0x8F; sbit TR1=0x8E;sbit TF0=0x8D; sbit TR0=0x8C; sbit IE1=0x8B; sbit IT1=0x8A;sbit IE0=0x89; sbit IT0=0x88;/*IE*/ sbit EA=0xAF; sbit ES=0xAC; sbit ET1=0xAB; sbit EX1=0xAA;sbit ET0=0xA9;sbit EX0=0xA8;/*IP*/ sbit PS=0xBC; sbit PT1=0xBB; sbit PX1=0xBA; sbit PT0=0xB9; sbit PX0=0xB8; /*P3*/ sbit RD=0xB7; sbit WR=0xB6;sbit T1=0xB5; sbit T0=0xB4;sbit INT1=0xB3; sbit INT0=0xB2;sbit TXD=0xB1;sbit RXD=0xB0;/*SCON*/sbit SM0=0x9F; sbit SM1=0x9E; sbit SM2=0x9D; sbit REN=0x9C; sbit TB8=0x9B; sbit RB8=0x9A;sbit TI=0x99; sbit RI=0x98; 熟悉80C51内部结构的读者不难看出，这里都是一些符号的定义，即规定符号名与地址的对应关系。注意其中有 sfr P1=0x90; 这样的一行（上文中用黑体表示），即定义P1与地址0x90对应，P1口的地址就是0x90（0x90是C语言中十六进制数的写法，相当于汇编语言中写90H）。 从这里还可以看到一个频繁出现的词：sfr sfr并标准C语言的关键字，而是Keil为能直接访问80C51中的SFR而提供了一个新的关键词，其用法是：sfrt 变量名=地址值。 2）符号P1_0来表示P1.0引脚。 在C语言里，如果直接写P1.0，C编译器并不能识别，而且P1.0也不是一个合法的C语言变量名，所以得给它另起一个名字，这里起的名为P1_0，可是P1_0是不是就是P1.0呢？你这么认为，C编译器可不这么认为，所以必须给它们建立联系，这里使用了Keil C的关键字sbit来定义，sbit的用法有三种： 第一种方法：sbit 位变量名地址值 第二种方法：sbit 位变量名SFR名称变量位地址值 第三种方法：sbit 位变量名SFR地址值变量位地址值 如定义PSW中的OV可以用以下三种方法：sbit OV=0xd2（1）说明：0xd2是OV的位地址值sbit OV=PSW2（2）说明：其中PSW必须先用sfr定义好sbit OV=0xD02（3）说明：0xD0就是PSW的地址值 因此这里用sfr P1_0=P10;就是定义用符号P1_0来表示P1.0引脚，如果你愿意也可以起P10一类的名字，只要下面程序中也随之更改就行了。3）main称为“主函数”。 每一个C语言程序有且只有一个主函数，函数后面一定有一对大括号“”，在大括号里面书写其它程序。 从上面的分析我们了解了部分C语言的特性，下面再看一个稍复杂一点的例子。 例1-2 让接在P1.0引脚上的LED闪烁发光/*单灯闪烁程序*/#include reg51.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit P10=P10;/*延时程序由Delay参数确定延迟时间*/void mDelay(unsigned int Delay)unsigned int i;for(;Delay0;Delay-)for(i=0;i124;i+); void main()for(;)P10=!P10; /取反P1.0引脚mDelay(1000); 程序分析：主程序main中的第一行暂且不看，第二行是“P1_0=!P1_0;”，在P1_0前有一个符号“！”，符号“！”是C语言的一个运算符，就像数学中的“+”、“-”一样，是一种运算任号，意义是“取反”，即将该符号后面的那个变量的值取反。 注意：取反运算只是对变量的值而言的，并不会自动改变变量本身。可以认为C编译器在处理“！P1_0”时，将P1_0的值给了一个临时变量，然后对这个临时变量取反，而不是直接对P1_0取反，因此取反完毕后还要使用赋值符号（“”）将取反后的值再赋给P1_0，这样，如果原来P1.0是低电平（LED亮），那么取反后，P1.0就是高电平（LED灭）