一、位运算的介绍
位运算是一种对二进制数进行操作的运算方法,其在计算机科学中具有广泛的应用。C语言作为一门底层语言,提供了丰富的位运算符号,可用于对二进制数进行各种运算。本文将详细介绍C语言中的位运算符及其应用。
二、位运算的基本概念与应用
C语言中提供了六个位运算符号,分别是“
”(按位或)、“”(按位与)、“^”(按位异或)、“~”(按位取反)、“”(左移位)、“”(右移位)。
按位或(
)
进行按位或运算时,两个二进制数中至少一个为1时,结果为1。
unsignedchara=30;//二进制:unsignedcharb=60;//二进制:unsignedcharc=a
b;//二进制:
在开发应用中,可以用来增加某一属性。
#defineENGLISH0x01//二进制:英语#defineFRENCH0x02//二进制:法语#defineGERMAN0x04//二进制:德语#defineJAPANESE0x08//二进制:日语intmain(){unsignedcharuAttr=0;//uAttr增加ENGLISH属性uAttr
=ENGLISH;//二进制://uAttr增加JAPANESE属性uAttr
=JAPANESE;//二进制:}
按位与()
进行按位与运算时,当两个二进制数中都为1时,结果为1。
unsignedchara=30;//二进制:unsignedcharb=60;//二进制:unsignedcharc=ab;//二进制:1100
在开发应用中,可以用来判断是否有某一属性。
#defineENGLISH0x01//二进制:英语#defineFRENCH0x02//二进制:法语#defineGERMAN0x04//二进制:德语#defineJAPANESE0x08//二进制:日语intmain(){unsignedcharuAttr=ENGLISH
JAPANESE;//二进制:if(uAttrENGLISH)std::cout"有英语属性"std::endl;elsestd::cout"无英语属性"std::endl;}
在开发应用中,也可以保证指定位不变。
#defineENGLISH0x01//二进制:英语#defineFRENCH0x02//二进制:法语#defineGERMAN0x04//二进制:德语#defineJAPANESE0x08//二进制:日语intmain(){unsignedcharuAttr=ENGLISH
JAPANESE
0x10;//二进制://保证1~4位不变unsignedcharuNewAttr=uAttr0xF;//(==)//判断是否有英语属性if(uNewAttrENGLISH)std::cout"有英语属性"std::endl;elsestd::cout"无英语属性"std::endl;}
按位异或(^)
进行按位异或运算时,当两个二进制数中一个为1、一个为0时,结果为1。
unsignedchara=30;//二进制:unsignedcharb=60;//二进制:unsignedcharc=a^b;//二进制:
按位取反(~)
对二进制数进行按位取反操作时,即将所有的0变成1,所有的1变成0。
unsignedchara=60;//二进制:unsignedcharc=~a;//二进制:1101
在开发应用中,可以用来移除某一属性。
#defineENGLISH0x01//二进制:英语#defineFRENCH0x02//二进制:法语#defineGERMAN0x04//二进制:德语#defineJAPANESE0x08//二进制:日语intmain(){unsignedcharuAttr=ENGLISH
JAPANESE
FRENCH;//二进制://移除法语属性uAttr=~FRENCH;//二进制://判断是否有法语属性if(uNewAttrFRENCH)std::cout"有法语属性"std::endl;elsestd::cout"无法语属性"std::endl;}
左移位()
左移位表示将一个二进制数向左移动指定的位数,即在右侧补0。
unsignedchara=16;//二进制:unsignedcharb=a1;//二进制:unsignedcharc=a2;//二进制:
右移位()
右移位表示将一个二进制数向右移动指定的位数,即在左侧补0或1(取决于最高位的值)。
unsignedchara=16;//二进制:unsignedcharb=a1;//二进制:unsignedcharc=a2;//二进制:
在开发应用中,可以用来获取指定位上的数据。
intmain(){//uAttr的5~6位上存放着外语数量数据unsignedcharuAttr=0xE9;//二进制://获取uAttr中外语数量数据unsignedcharuNewAttr=uAttr0x30;//(11101010==)intnumber=uNewAttr4;//number==2}
三、位运算的注意事项
位运算只能用于整型变量,不能用于浮点型变量。
在使用“”和“”进行移位操作时,需要注意最高位的符号位,即正数向左移位会在右侧补0,而负数向左移位会在右侧补1,反之,正数向右移位会在左侧补0,而负数向右移位会在左侧补1。
在使用位运算符时,需要注意优先级。位运算符的优先级较低,因此在表达式中使用时,需要使用括号来明确运算顺序。
使用位运算符时,需要注意数据类型的长度。例如,在进行移位操作时,需要根据数据类型的长度确定移位的范围,否则可能会导致数据溢出或意外的结果。
位运算符具有破坏性,即它们直接修改二进制数的值。因此,在使用位运算符时,需要注意保存原始值,以便后续的操作。
四、总结
位运算是一种十分重要的运算方法,在C语言中有着广泛的应用。熟练掌握位运算符的使用方法,可以为我们的编程工作带来很大的便利。但同时需要注意运算符的优先级、数据类型的长度等问题,以确保程序的正确性。