C语言位操作是什么
C语言是一种中级语言,能对计算机硬件直接操作,这就涉及到位的概念。今天,小编为大家搜索整理了C语言位操作,希望大家能有所收获,更多精彩内容请持续关注我们应届毕业生考试网!
一、位的概念
我们知道,在计算机中,一字节占8位(现在的某些电脑也有占16位的),这样表示的数的范围为0-255,也即00000000-11111111。位就是里面的0和1。
char c=100;
实际上c应该是01100100,正好是64H。其中高位在前,低位在后。
| |
第7位 第0位
二、位逻辑运算符
符号 描述
& 位逻辑与
| 位逻辑或
^ 位逻辑异或
~ 取补
表 中除去最后一个运算符是单目运算符,其他都是双目运算符。这些运算符只能用于整型表达式。位逻辑运算符通常用于对整型变量进行位的设置、清零、取反、以及 对某些选定的位进行检测。在程序中一般被程序员用来作为开关标志。较低层次的硬件设备驱动程序,经常需要对输入输出设备进行位操作。
& 运算的规则是当两个位都为1时,结果为1,否则为0;
| 运算的规则是当两个位都为0时,结果为0,否则为1;
^ 运算的规则是当两个位相同时,结果为0,否则为1;
~ 运算的'规则是当为1时结果为0,当为0时,结果为1。
设置位:设置某位为1,而其他位保持不变,可以使用位逻辑或运算。
char c;
c=c|0x40;
这样不论c原先是多少,和01000000或以后,总能使第6位为1,而其他位不变。
清除位:设置某位为0,而其他位保持不变。可以使用位逻辑与运算。
c=c&0xBF;
这样c和10111111与以后,总能使第6位为0,其他位保持不变。
那如果想让某位为1,其他位都为0怎么办呢?
三、位移运算符
符号 描述
<< 左移
>> 右移
位移运算符作用于其左侧的变量,其右侧的表达式的值就是移动的位数,运算结果就是移动后的变量结果。
b=a<<2;
就是a的值左移两位并赋值为b。a本身的值并没有改变。
向左移位就是在低位沙锅补0,向右移位就是在高位上补0。右移时可以保持结果的符号位,也就是右移时,如果最高位为1,是符号位,则补1而不是补0。
程序员常常对右移运算符来实现整数除法运算,对左移运算符来实现整数乘法运算。其中用来实现乘法和除法的因子必须是2的幂次。(即 2、4、8等,对应移动的位数就是1、2、3)
举例:输入一个整数,判断这个数中有几个二进制位1?例如输入67,输出结果应该为3。因为67的相应二进制数为00000000 01000011(0043H),有3个1出现。
分析:要判断是不是1,只需要判断该位与1与以后是不是1就可以知道。一个整数,判断16次即可。
main()
{
int num,k;
int count=0; /* 记录1的个数 */
scanf(%d,&num);
for(k=0;k<16;k++)
{
if(num&1==1) count++; /* 判断最低位是不是1 */
num>>=1; /* num右移1位 */
}
printf(%dn,count);
}
这样每次都判断最低位是不是1,判断完以后,让前面的右移一位即可。
对位的操作,一般程序中用的不多,但是在对计算机硬件操作时,肯定会涉及到。例如,我们以后要讲到的对串口和声卡操作就要用到一些。
自总结:
& 0 清零(置0)
& 1 保留原值
| 0 保留原值
| 1 置1
这两个操作都有保留原值的功能,这很关键。
由此,&与|的功效可以用置0和置1来区分
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.置第三位为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
总结:记住四个字 “与零或一”即 “&0 |1”功能对应 “置0置1”
所有需求都往这个上转化,先由此确定选用的位操作符,再看其他位是否需要保留,或者进一步选择下一步操作的位操作符。
比如:取某位,相当于其他位置0,所以就要用&操作。
再比如上方第四个例子。
抑或
a = 1001
a^1111 = 0110 //相当于取反
a^0000 = 1001 //相当于没变化
一个抑或的小例子:
题目:交换两个数,不用第三块儿内存
a ^=b;
b ^=a;
a ^=b;
或
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
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