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C語(yǔ)言位操作是什么
C語(yǔ)言是一種中級(jí)語(yǔ)言,能對(duì)計(jì)算機(jī)硬件直接操作,這就涉及到位的概念。今天,小編為大家搜索整理了C語(yǔ)言位操作,希望大家能有所收獲,更多精彩內(nèi)容請(qǐng)持續(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!
一、位的概念
我們知道,在計(jì)算機(jī)中,一字節(jié)占8位(現(xiàn)在的某些電腦也有占16位的),這樣表示的數(shù)的范圍為0-255,也即00000000-11111111。位就是里面的0和1。
char c=100;
實(shí)際上c應(yīng)該是01100100,正好是64H。其中高位在前,低位在后。
| |
第7位 第0位
二、位邏輯運(yùn)算符
符號(hào) 描述
& 位邏輯與
| 位邏輯或
^ 位邏輯異或
~ 取補(bǔ)
表 中除去最后一個(gè)運(yùn)算符是單目運(yùn)算符,其他都是雙目運(yùn)算符。這些運(yùn)算符只能用于整型表達(dá)式。位邏輯運(yùn)算符通常用于對(duì)整型變量進(jìn)行位的設(shè)置、清零、取反、以及 對(duì)某些選定的位進(jìn)行檢測(cè)。在程序中一般被程序員用來(lái)作為開(kāi)關(guān)標(biāo)志。較低層次的硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,經(jīng)常需要對(duì)輸入輸出設(shè)備進(jìn)行位操作。
& 運(yùn)算的規(guī)則是當(dāng)兩個(gè)位都為1時(shí),結(jié)果為1,否則為0;
| 運(yùn)算的規(guī)則是當(dāng)兩個(gè)位都為0時(shí),結(jié)果為0,否則為1;
^ 運(yùn)算的規(guī)則是當(dāng)兩個(gè)位相同時(shí),結(jié)果為0,否則為1;
~ 運(yùn)算的規(guī)則是當(dāng)為1時(shí)結(jié)果為0,當(dāng)為0時(shí),結(jié)果為1。
設(shè)置位:設(shè)置某位為1,而其他位保持不變,可以使用位邏輯或運(yùn)算。
char c;
c=c|0x40;
這樣不論c原先是多少,和01000000或以后,總能使第6位為1,而其他位不變。
清除位:設(shè)置某位為0,而其他位保持不變。可以使用位邏輯與運(yùn)算。
c=c&0xBF;
這樣c和10111111與以后,總能使第6位為0,其他位保持不變。
那如果想讓某位為1,其他位都為0怎么辦呢?
三、位移運(yùn)算符
符號(hào) 描述
<< 左移
>> 右移
位移運(yùn)算符作用于其左側(cè)的變量,其右側(cè)的表達(dá)式的值就是移動(dòng)的位數(shù),運(yùn)算結(jié)果就是移動(dòng)后的變量結(jié)果。
b=a<<2;
就是a的值左移兩位并賦值為b。a本身的值并沒(méi)有改變。
向左移位就是在低位沙鍋補(bǔ)0,向右移位就是在高位上補(bǔ)0。右移時(shí)可以保持結(jié)果的符號(hào)位,也就是右移時(shí),如果最高位為1,是符號(hào)位,則補(bǔ)1而不是補(bǔ)0。
程序員常常對(duì)右移運(yùn)算符來(lái)實(shí)現(xiàn)整數(shù)除法運(yùn)算,對(duì)左移運(yùn)算符來(lái)實(shí)現(xiàn)整數(shù)乘法運(yùn)算。其中用來(lái)實(shí)現(xiàn)乘法和除法的因子必須是2的冪次。(即 2、4、8等,對(duì)應(yīng)移動(dòng)的位數(shù)就是1、2、3)
舉例:輸入一個(gè)整數(shù),判斷這個(gè)數(shù)中有幾個(gè)二進(jìn)制位1?例如輸入67,輸出結(jié)果應(yīng)該為3。因?yàn)?7的相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)為00000000 01000011(0043H),有3個(gè)1出現(xiàn)。
分析:要判斷是不是1,只需要判斷該位與1與以后是不是1就可以知道。一個(gè)整數(shù),判斷16次即可。
main()
{
int num,k;
int count=0; /* 記錄1的個(gè)數(shù) */
scanf(%d,&num);
for(k=0;k<16;k++)
{
if(num&1==1) count++; /* 判斷最低位是不是1 */
num>>=1; /* num右移1位 */
}
printf(%d\n,count);
}
這樣每次都判斷最低位是不是1,判斷完以后,讓前面的右移一位即可。
對(duì)位的操作,一般程序中用的不多,但是在對(duì)計(jì)算機(jī)硬件操作時(shí),肯定會(huì)涉及到。例如,我們以后要講到的對(duì)串口和聲卡操作就要用到一些。
自總結(jié):
& 0 清零(置0)
& 1 保留原值
| 0 保留原值
| 1 置1
這兩個(gè)操作都有保留原值的功能,這很關(guān)鍵。
由此,&與|的功效可以用置0和置1來(lái)區(qū)分
例:a = 1010
1. 取第二位:
即其他位置零,第二位保留原值,然后右移一位
(a&0010)>>1
或是先右移一位,然后高三位置零。
(a>>1)&0001
2. 高位第四位置0:
第四位置零,其他位保留原值。
a&0111
3.置第三位為1:
其他位保留原值,第三位置一。
a|0100
4.第三位置1,其他位置0:
(a|0100)&0100
總結(jié):記住四個(gè)字 “與零或一”即 “&0 |1”功能對(duì)應(yīng) “置0置1”
所有需求都往這個(gè)上轉(zhuǎn)化,先由此確定選用的位操作符,再看其他位是否需要保留,或者進(jìn)一步選擇下一步操作的位操作符。
比如:取某位,相當(dāng)于其他位置0,所以就要用&操作。
再比如上方第四個(gè)例子。
抑或
a = 1001
a^1111 = 0110 //相當(dāng)于取反
a^0000 = 1001 //相當(dāng)于沒(méi)變化
一個(gè)抑或的小例子:
題目:交換兩個(gè)數(shù),不用第三塊兒內(nèi)存
a ^=b;
b ^=a;
a ^=b;
或
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
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