快速上手C语言位操作符& ^ ~ |

C语言中有许多操作符，今天我们来介绍一下位操作符。

废话不多讲，马上进入正题。

位操作符有：

1 &     //按位与

2 |      //按位或

3 ^     //按位异或

4 ~    //按位取反

 注：位操作符用来对二进制位补码进行操作。同时，操作数还必须是整数。

一 原码、反码、补码

首先为了更容易讲解，先简单介绍一下原码、反码、补码

3. 原码、反码、补码

构成：

有符号整数的三种表⽰⽅法均有 符号位 和 数值位 两部分，2进制序列中，最⾼位的1位是被当做符号

位，剩余的都是数值位。 符号位都是⽤0表⽰“正”，⽤1表⽰“负”。

例如:-1  11111111 11111111 11111111 11111111
      1  00000000 00000000 00000000 00000001

正整数的原、反、补码都相同。

负整数的三种表⽰⽅法各不相同。  

整数1：
原码：0000000 00000000 00000000 00000001
 
反码：0000000 00000000 00000000 00000001
 
补码：0000000 00000000 00000000 00000001

负数-1：
原码：10000000 00000000 00000000 00000001
 
反码：11111111 11111111 11111111 11111110
 
补码：11111111 11111111 11111111 11111111

转化规则：

原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成⼆进制得到的就是原码。

反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。

补码：反码+1就得到补码。

例如-1：

原码：10000000 00000000 00000000 00000001
 
反码：11111111 11111111 11111111 11111110（按位取反，符号位不变）
 
补码：11111111 11111111 11111111 11111111（反码加1）

补码得到原码也是可以使⽤：取反，+1的操作。

对于整形来说：数据存放内存中其实存放的是补码。

为什么呢？

在计算机系统中，数值⼀律⽤补码来表⽰和存储。原因在于，使⽤补码，可以将符号位和数值域统⼀处理；同时，加法和减法也可以统⼀处理（CPU只有加法器）此外，补码与原码相互转换，其运算 过程是相同的，不需要额外的硬件电路。

1、& 按位与

直接上代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 5;
	int b = -2;
	int c = a & b;
	printf("%d\n", c);
 
	return 0;

运行结果为：4

 

这是怎么操作的呢，如下： 

规则：两个二进制操作数对应位同为 1 ，结果位才为 1 ，其余情况为 0 。

先写出 5，-2 的补码

 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
 
-2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000010
-2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110

 5 & -2 的补码：00000000 00000000 00000000 00000100

2、| 按位或

先说规则：两个二进制操作数对应位只要有一个为 1 ，结果 位 就为 1 ，其余情况为 0 

先写出 5，-2 的补码

​

5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
 
-2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000010
-2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110

两个二进制操作数对应位只要有一个为 1 ，结果 位 就为 1 ，其余情况为 0 

   

      5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
     -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110
 5 | -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111111

此时得到的是补码，需要原码才能打印

5 | -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111111
5 | -2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111110
5 | -2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000001

此时打印结果是：-1

3、^按位异或

先说规则：两个二进制操作数对应 位 相同为 0 ，不同为 1

先写出 5，-2 的补码

​

 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
 
-2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000010
-2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110

两个二进制操作数对应 位 相同为 0 ，不同为 1

​  

      5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
     -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110
 5 ^ -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111011

此时得到的是补码，需要原码才能打印

5 ^ -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111011
5 ^ -2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111010
5 ^ -2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000101

此时打印结果是：-5

4、~按位取反

规则：一个二进制操作数，对应位为 0 ，结果位为 1 ；对应位为 1 ，结果位为 0
作用是将每位二进制取反

先写出 5 的补码 

​

5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101

 对应位为 0 ，结果位为 1 ；对应位为1，结果位为 0

​从而得到：

 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
     取反：11111111 11111111 11111111 11111010

 此时得到的是补码，需要原码才能打印

取反后（补码）：11111111 11111111 11111111 11111010
         反码：11111111 11111111 11111111 11111001
         原码：10000000 00000000 00000000 00000110

此时打印的结果是：-6

以上就是精简版的C语言位操作符介绍啦~~

我会在接下来的文章中更新它们多种妙用，还望多多支持哦。