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1、第十二章位运算1第1页，本讲稿共27页l 主要内容主要内容12.112.1位运算符和位运算位运算符和位运算12.212.2位运算举例（自学）位运算举例（自学）12.312.3位段位段(不要求）不要求）第2页，本讲稿共27页 概念概念l 位运算是指按二进制位进行的运算。因为在系统软件中，常要处理二进制位的问题。例如：将一个存储单元中的各二进制位左移或右移一位，两个数按位相加等。l 语言提供位运算的功能，与其他高级语言相比，具有很大的优越性。第3页，本讲稿共27页 12.1 位运算符和位运算运算符 含义 运算符 含义 按位与 取反|按位或 右移(1)位运算符中除以外，均为二目（元）运算符，即要求两
2、侧各有一个运算量。(2)运算量只能是整型或字符型的数据，不能为实型数据。语言提供的位运算符有：说明：说明：第4页，本讲稿共27页 12.1.1“按位与”运算符（）按位与是指：参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。如果两个相应的二进制位都为，则该位的结果值为；否则为。即：，例：例：并不等于，应该是按位与运算：注意：如果参加如果参加&运算的是负运算的是负数（如数（如-3&-5-3&-5），则要以补码），则要以补码形式表示为二进制数，然后再形式表示为二进制数，然后再按位进行按位进行“与与”运算。运算。00000011(3)&00000101(5)00000001(1)3&5的值得第5页，本讲
3、稿共27页按位与的用途：若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为，只要找一个二进制数，其中各个位符合以下条件：原来的数中为的位，新数中相应位为。然后使二者进行运算，即可达到清零目的。(1)清零。00101011&10010100 00000000 例：例：第6页，本讲稿共27页(2)取一个数中某些指定位。如有一个整数（个字节），想要取其中如有一个整数（个字节），想要取其中的低字节，只需将与的低字节，只需将与8 8个个1 1按位与即可。按位与即可。0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0abc0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0
4、0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0第7页，本讲稿共27页(3)保留一位的方法：与一个数进行运算，此数在该位取。即：a=84,b=59 c=a&b=16例：例：有一数，想把其中左面第、位保留下来，运算如下：01010100(84)&00111011(59)00010000(16)第8页，本讲稿共27页 12.1.2“按位或”运算符（|）两个相应的二进制位中只要有一个为，该位的结果值为。即|，|，|，|例：例：060|017,将八进制数60与八进制数17进行按位或运算。00110000|00001111 00111111 第9页，本讲稿共27页应用：应用：按位或运算常用来对一个数据的某
5、些位定按位或运算常用来对一个数据的某些位定值为。例如：如果想使一个数的低位改为值为。例如：如果想使一个数的低位改为，只需将与进行按位或运算即可。，只需将与进行按位或运算即可。第10页，本讲稿共27页12.1.3“异或”运算符（）异或运算符也称XOR运算符。它的规则是：若参加运算的两个二进制位同号则结果为（假）异号则结果为（真）即:00=0，01=1，10=1，11=0即即:071052=023:071052=023（八进制数）（八进制数）00111001 00101010 00010011 例：例：第11页，本讲稿共27页（）（）使特定位翻转使特定位翻转设有，想使其低位翻转，即变为，变为。可以
6、将它与进行运算，即：运算符应用：运算符应用：01111010 00001111 01110101 运算结果的低位正好是原数低位的翻转。可见，要使哪几位翻转就将与其进行运算的该几位置为即可。第12页，本讲稿共27页因为原数中的与进行运算得，得，故保留原数。例如：01200=012（）（）与相与相，保留原值，保留原值 00001010 00000000 00001010第13页，本讲稿共27页（）交换两个值，不用临时变量例如：，。想将和的值互换，可以用以下赋值语句实现：ab;ba;ab;（）（ab的结果，a已变成）（）（ba的结果，b已变成）（）（ab的结果，a已变成）第14页，本讲稿共27页 1
7、2.1.4“取反”运算符（）是一个单目（元）运算符，用来对一个二进制数按位取反，即将变，将变。例如，是对八进制数（即二进制数）按位求反。0000000000010101（）1111111111101010(八进制数八进制数177752)177752)第15页，本讲稿共27页 12.1.5 左移运算符（）左移运算符是用来将一个数的各二进制位全部左移若干位。例如：a=2表示将a的各二进制位右移2位，移到右端的低位被舍弃,对无符号数,高位补0。例如：a=017时:a的值用二进制形式表示为00001111，舍弃低2位11：a2=00000011右移一位相当于除以右移一位相当于除以2 2 右移右移n n
8、位相当于除以位相当于除以2 2n n。12.1.6 右移运算符()第18页，本讲稿共27页在右移时,需要注意符号位问题：对无符号数,右移时左边高位移入0；对于有符号的值,如果原来符号位为0(该数为正),则左边也是移入0。如果符号位原来为1(即负数),则左边移入0还是1,要取决于所用的计算机系统。有的系统移入0,有的系统移入1。移入0的称为“逻辑右移”,即简单右移；移入1的称为“算术右移”。第19页，本讲稿共27页例：例：a的值是八进制数113755：a:1001011111101101 （用二进制形式表示）a1:0100101111110110 (逻辑右移时)a1:11001011111101
9、10 (算术右移时)在有些系统中,a1得八进制数045766,而在另一些系统上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C编译采用的是算术右移,即对有符号数右移时,如果符号位原来为1，左面移入高位的是1。第20页，本讲稿共27页12.1.7 12.1.7 位运算赋值运算符位运算赋值运算符 位运算符与赋值运算符可以组成复合赋值运算符。例如:&=,|=,=,=,=例：a&=b相当于 a=a&b a =2相当于a=a 4 目的是使要取出的那几位移到最右端 未右移时的情况 右移4位后的情况 第23页，本讲稿共27页 设置一个低4位全为1,其余全为0的数。(0 4)&(0 4)程序如下：#inc
10、lude void main()unsigned a,b,c,d;scanf(“%o”,&a);b=a4;c=(04);d=b&c;printf(“%o,%dn%o,%dn”,a,a,d,d);运行情况如下：（输入），217（的值），13 （的值）输入的值为八进制数331，其二进制形式为11011001 经运算最后得到的d为00001101 即八进制数，十进制数13。第24页，本讲稿共27页例12.2 循环移位。要求将进行右循环移位 将右循环移位，即将中原来左面（）位右移位，原来右端位移到最左面位。第25页，本讲稿共27页 将的右端位先放到中的高位中，实现语句：（）；将右移位，其左面高位位补，
11、实现语句：；将与进行按位或运算，即|；步骤：第26页，本讲稿共27页程序如下：#include void main()unsigned a,b,c;int n;scanf(“a=%o,n=%d”,&a,&n);b=an;c=c|b;printf(“%on%o”,a,c);运行情况如下：，3 运行开始时输入八进制数运行开始时输入八进制数157653157653，即二进制数即二进制数11011111101010111101111110101011循环右移位后得二进制数循环右移位后得二进制数01111011111101010111101111110101即八进制数即八进制数7576575765第27页，本讲稿共27页