C语言_位运算符分析

最新推荐文章于 2025-12-02 20:59:17 发布

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本文探讨了位运算符在C语言中的使用，包括按位与(&), 按位或(|), 按位异或(^)等，并通过实例分析了如何使用位运算符交换两个变量，如SWAP1, SWAP2和SWAP3。此外，还提供了一个利用异或操作找出数组中唯一出现一次的自然数的示例。位运算在节省空间和提高效率方面展现出了优势，特别是对于大整数和溢出问题的处理。

位运算符

& 按位与
| 按位与
^ 按位异或
~ 取反
<< 左移
>> 右移

举个栗子

int main()
{
    int a = 1;
    a = 0x1 << 2 + 3;

    printf("a=%d\n",a);

    return 0;
}

0x1 << 2 + 3的运算顺序不能凭直觉判断

实际上是先算2 + 3，输出为a=32

写的时候应避免他人看错，加上括号()a = (0x1 << 2)+3表明意思最好

交换两个变量的分析

#include<stdio.h>

#define SWAP1(a,b)\
{                 \
    int temp = a; \
    a = b;        \
    b = temp;     \
}
#define SWAP2(a,b)\
{                 \
    a = a + b;    \
    b = a - b;    \
    a = a - b;    \ 
}
#define SWAP3(a,b)\
{                 \
    a = a ^ b;    \
    b = a ^ b;    \
    a = a ^ b;    \
}

int main()
{
    int a=1,b=2;
    SWAP1(a,b);
    SWAP2(a,b);
    SWAP3(a,b);
	
    return 0;
}

SWAP2没有使用第三个变量，节省了空间

如果a和b都很大，a+b有溢出的可能
SWAP3比2更进一步，不会溢出。

例题

有一个数列，其中的自然数都是以偶数的形式出现，只有一个自然数出现的次数为奇数次。编写程序找出这个自然数。

（这个题就是专门为异或运算符写的一样。）

#include<stdio.h>
#define DIM(a) (sizeof(a)/sizeof(*a))
int main()
{
    int a[] = {2,3,5,7,2,2,2,5,3,7,1,1,1};
    int find = 0;
    int i = 0;
    for(i=0;i<DIM(a);i++)
    {
        find = find ^ a[i];
    }
    printf("find=%d\n",find);

    return 0;
}