C语言教程 位运算

第八章位运算 语言程序设计 本章主要内容 C语言既是一种高级语言 广泛应用于应用软件的开发和程序设计 同时又是一种低级语言 可以用于系统软件的开发和程序设计 如自动控制系统中的过程控制 参数检测 数据通讯等控制程序 都可以综合利用C语言中的指针操作 位运算和位段技术来实现 本章介绍位运算的基本形式和常用运算符 并简要介绍位段的概念 一 位运算符和位运算 位运算概述所谓 位运算 是指按二进制位进行运算 位运算的特点 运算按二进制逐位进行 没有借位和进位 位运算量 整型 int short unsiged long 字符型 以补码 ASCII码形式存储 不可为实型 位运算符 P298表12 1 一 位运算符和位运算 位运算符还可与赋值运算符相结合 进行位运算赋值操作 如 a b等价于a a ba b等价于a a b注意 位运算时的数据类型为char int 分析时要化为二进制形式 但在程序中书写及输出结果时仍为char int 位运算符的使用 按位与 均为1时方为1 例一 main unsignedchara b printf Enteraandb scanf o o 计算00010000 a 00011000 b 0001000000001010 a 00010000 b 00000000 Enteraandb 20 30a b 20 Enteraandb 12 20a b 0 位运算符的使用 按位或 均为0时方为0 例二 main unsignedchara b printf Enteraandb scanf o o Enteraandb 20 30a b 30 Enteraandb 12 20a b 32 计算00010000 a 00011000 b 0001100000001010 a 00010000 b 00011010 位运算符的使用 按位异或 二者相异方为1 例三 以下程序的功能是将a数据的低4位取反 includemain unsignedchara 0 x39 b a a b printf x n a 答案 0 x0f 计算00111001 a 00001111 b 00110110 位运算符的使用 按位取反 各位反转 例四 main chara 3 intb 10 printf a d b d n a b 结果 a 4 b 11 计算 a 补码 11111100原码 10000100 b 补码 11110101原码 10001011 位运算符的使用 左移运算 a n将a中各位向左移n位 右端补0 高位溢出丢弃 例 a a n 可写为a n 相当于a 2n 高位未溢出时 例五 以下程序的运行结果是 main unsignedinta 0 x3ef b b a 2 printf x x n a b A 3ef fbB 3ef fbcC fbc 3efD fbc fbc 结果 B 位运算符的使用 左移运算 例六 以下程序的运行结果是 main inta 12 b b 0 x1f5 结果 12 96 计算已知 0 x1f5为111110101且 a为1100 a 3为1100000111110101 001100000001100000 96 位运算符的使用 右移运算 a n将a中各位右移n位 溢出则舍弃 左端 a为正数时 符号位为0 填0 a为负数时 符号位为1 填0或填1与系统有关填0 逻辑右移 填1 算术右移 TC使用算术右移 位运算符的使用 右移运算 例七 以下程序的运行结果是 main inta 9 b 9 printf d d a 2 b 2 结果 2 3 9的补码 1111111111110111 右移后为1111111111111101 应用示例 从整数a最右端第m个位置开始取该位开始右面n位 算法如下 b a m n 1 c 0 n d b c注 位自右向左从0开始编号 应用示例 将一个整数a循环右移n位 算法如下 b a nc c b 二 位段 C语言允许在一个结构体中以位为单位来指定其成员所占内存长度 这种以位为单位的成员称为 位段 示例 structdata inti 非位段 unsignedinta 3 占3位 unsignedintb 5 占5位 unsignedint 3 无名位段 不可用 unsignedintc 2 占2位 unsignedint 0 到下一字节起始处