c语言设计(第二版)教学.ppt课件

c语言设计（第二版）-教学课件,制作人：黄荧制作人单位：河师大数学与信息科学学院,第十二章位运算(按位运算),几种关于二进制的按位运算：1按位与、按位或2异或、取反3左移、右移4位段,00000011存放黑白两色也只需要1个数位.即使存放8种颜色也仅只需要3个数位.3利用按位运算可以非常方便的从一个字节中读取和写入一个或几个数位上的数据.,12.1位运算符和位运算(位:指的是二进制的位!),C语言提供的六种位运算：,说明：1）除了取反运算以外，都是二元运算。2）运算量只能是整型或字符型数据，不能是实型数据。,12.1.1按位与运算符（b=ba;a=abb=b(ab)=abb=a0=a类似地：a=(ab)(b(ab)=aabbb=00b=b,用”按位与”在某些位上做清零,用”按位或”在某些位上做置1,用”异或”在某些位上做翻转!,12.1.4“取反”运算符（）,（一元运算）运算规则：0=1，1=0如：求025，其中025为整型数占2个字节。025=(0000000000010101)2=(1111111111101010)2=0177752特别注意：取反的值是与其所占字节数相关的！,取反运算的一个特殊应用：将一个数的最低位置零。当整数为16位：a15=(00001111)2151=(00011110)2=036=30类似的：a=15,a=a2;152=(00111100)2=074=60但是：a=128,a=a1;128=(10000000)21281=(00000000)2=0（出现溢出！）很容易看出，当无溢出时：a1a*2a）,an作用：将a的各二进制数位依次右移n位，左边补0或补1。无符号数：左补0有符号数：a=0:左补0a2=(00001111)22=(00000011)2=032)a=-7a2=(11111001)22=(11111110)2(补)=-2另外：与左移类似a1a/2(整除)ana/2n(整除)但注意到负数的舍入方向与正数不同，-7/2=-4向远离0的方向舍入。,12.1.7位运算赋值运算符,intb=2;a=a;b=b;所得到的结果是不同的。,12.2位运算举例,例12.1取一个整数a从右端开始的47位。（注意到，内存中的最低位是0位。）,方法1：（最简单的方法）右移4位,将所取位移至最低位:b=a4;取出最低4位：c=b,方法2：将方法1的017用反运算表示。构造017的要点是：用反运算构造一个高位为0，低4位为1的数。a)从0开始，0=00000（可16位,也可32位）b)取反：0=11111（可16位，也可32位）c)左移4位使低4位为0(可一般化为n)：04;c=(04;c=(0(m-n+1);（将第m位开始的n位移至最低位）2）c=(0n将b与c作按位或即得所求：c=c|b,12.3位段(位域),位段是为了使一个字节中的数位的读取更为方便直观而设置的.位段是结构体中特殊的成员，它们是以数位来定义长度的，而不是以字节。,如,structpacked_dataunsigneda:2;/*成员a为一个占2个二进制数位的位段。*/unsignedb:6;/*b,c,d也为位段*/unsignedc:4;unsignedd:4;inti;data;,（共4个字节）,位段的引用,对段位可以象一般整型变量要样给它赋值，但需要注意的是：不要超出它的取值范围。如：structpacked_dataunsigneda:2;unsignedb:3;unsignedc:4;inti;data;dataa=3;dataa=6;因为a仅占2个二进制数位，最大存储的数值为3。(溢出错误),例各位段长度之和可以不为整字节。,如，structpacked_dataunsigneda:2;unsignedb:3;unsignedc:4;inti;data;,（共4个字节）,位段的定义和引用的几点说明：（1-7）,1）位段成员的类型必须指定为unsigned或int类型。2）若某一位段要从另一个字开始，可以利用长度为0的位段来实现（规定）。,如：unsigneda:1;unsignedb:2;unsigned:0;unsignedc:3;,3）一个位段必须存储在同一个存储单元（一个字，不是字节）中，不能跨两个存储单元。,如：unsigneda:12;unsignedb:14;,4）可以定义无名位段。,5）位段的长度不能大于一个字，也不能定义位段数组。6）可以用整型格式符输出如，用%d,%o,%x,%u等格式输出7）可以用于表达式中，它会被系统自动转化为整型的。,如：unsigneda:1;unsigned:2;/*这两位不用*/unsignedb:3;,00111001)00101010