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1、课程主讲人:第十一章 位运算 11.1 位运算与位运算符 C语言所提供的位操作运算符如表11-1所示。说明: 位运算中除“”以外,均为二目运算符,即要求两侧各有一个运算量。 运算量只能是整型或字符型数据,不能为实型数据。 这些位运算符可以与赋值运算符相结合,成为位运算赋值操作。如表11-2所示。11.1.1 按位与运算符运算符“&”要求有两个运算量(如a&b),作用是将a和b中各个位分别对应进行与运算,即二者都为1时结果为1,否则为0。按规则具体有:0&0=00&1=01&0=01&1=1【例11.1】对于两个char类型的八进制数(255和313)进行按位“与”运算后,则运算情况为: a=
2、1 0 1 0 1 1 0 1 (八进制255) & b= 1 1 0 0 1 0 1 1 (八进制313) 结果= 1 0 0 0 1 0 0 1 (八进制211) 用这个方法不仅可以测试一个数的某几位是否为1,还可以用来取一个数中的某几位。例如,取数据y的低4位,用0 xf&y运算即可;取该数据的低5位,则用0 x1f&y即可。例如,y为十六进制的25,其&运算为: x= 1 0 1 0 1 1 0 1 & y= 1 1 0 0 1 0 1 1 x&y = 1 0 0 0 1 0 0 1 11.1.2 按位或运算符按位或运算要求有两个运算量,这两个运算量之中,只要有一个为1 则运算结果为1
3、,否则为0。具体有:00=001=110=111=1【例11.4】对两个十六进数10与34进行“或”运算,则运算情况为: x=0 0 0 1 0 0 0 0 (16进制10) () y=0 0 1 1 0 1 0 0 (16进制34) xy=0 0 1 1 0 1 0 0 (16进制34) 组合二个变量中某些位成为一个新值的方法是:将不被包含到新值去的那些位置为0,然后进行或运算即可。上例中的x的高4位和y的低4位是不需要的,不被包含到新值中去的,故置0。这种方法不仅能保留两个变量中的各4位,而且可以是任意若干位。 可以用“|”运算符将不同字节中的某些位组合成为新的值。例如: x = 0 0
4、0 0 0 1 1 1 ( 1 6 进 制 0 7 ) ( ) y = 1 1 0 1 0 0 0 0 ( 1 6 进 制 d 0 ) xy=1 1 0 1 0 1 1 1 (16进制d7) 列式计算如下: a=0 0 0 1 0 0 0 0 (16进制10) ()b=0 0 1 1 0 1 0 1 (16进制35) ab=0 0 1 0 0 1 0 1 (16进制25) 此位翻转 11.1.5 左移运算符左移运算符是“”,左移的含义是,将一个数据中的各个位全部左移若干位。【例11.7】“x”的作用是,使一个数的各个位全部右移若干位,右移出去的位丢失,左端补入的数值将视情况而定。这点与左移是不
5、太相同的,要区分不同情况。(1)对无符号int型或char型数据来说,右移时左端补零。这种移位方法称为“逻辑右移”。例如: 有符号数60以补码表示为11111111 10100000,逻辑右移2位后为00111111 111101000,也就是十六进制数3fe8,运算情况如下: 有符号数60以补码表示为11111111 10100000,算术右移2位后为11111111 111110000,也就是十进制数24,运算情况如下:return【例11.12】完成循环移位的功能。 在汇编语言中有直接实现循环移位的指令,但C语言没有循环移位的运算符。不过可以利用已有的位运算符实现循环移位。所谓循环移位是
6、指在移位时不丢失移出的内容,而是将它们依次补入另一端。运算情况如下:return 如图11-1(a)所示,可以看到a、b、c、d四个成员共占一个字节,每个位段占用不同位的位数,a占3位,b占1位,等等。 在一个字节中,各位段存放的方向并无统一规定,视各C版本的不同而不同。比如PDP就是从右到左存放的,如图11-1(b)所示。 (2)允许指定某一个位段从下一个字节开始存放,而不是紧接着前面的位段存放。例如:struct packed_data unsigned int a:3; unsigned int :0; unsigned int c:5; unsigned int :0; unsigned int e:6; 在上面的定义中,位段a后面定义了一个“位数为0”的无名位段,它的作用是使下一个位段从另一个字节开始存放,如图11-3所示。a后面的5位和c后面的3位未被使用,最后在e之后也有2位多余未用。return