学习笔记---位运算

位运算

位运算符

优先级	运算符	功能	结合方式
2	~	按位取反	由左向右
5	<<   >>	左移   右移	由左向右
8	&	按位与	由左向右
9	^	按位异或	由左向右
10	|	按位或	由左向右

左移、右移运算符：

运算规则：将变量的二进制数整体左移/右移一位。

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/*这个程序用来测试左移运算符*/
int main()
{
    unsigned short int n=3;
    int i;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        printf("%d\n",n);
        n<<=1;//作用相当于n=n<<1;
    }

    return 0;
}

结果：

解析：

1.如上代码所示，左移带来的是变量n的翻倍。这个特性使得左移、右移运算符常用于变量的*2或/2的操作。

2.对于以上n，其值在内存中的二进制表示如图所示：

将其进行一次左移。则其值在内存中的二进制表示如图所示：

可以看到，该二进制数整体左移了一位。将其换算成十进制数，正好是6。

以上即是左移运算的原理，而右移运算同理。

3.>>后面的数组代表移动的位数。比如n>>2代表n右移两位，得到的效果就n=n/2/2.

取反、与、或、异或运算符：

取反运算规则：将变量的二进制数进行反转（0变为1，1变为0）

与运算规则：将进行运算的两变量的二进制数进行逐位比较，进行逻辑中的与运算，只是将1作为真，将0作为假。

或运算规则：和以上与运算相似，只是进行逻辑中的或运算。

异或运算规则：和以上的运算相似，只是判断改为判断各位的数字是否相同，如果相同，则结果中该位为假（0）否则为真（1）。

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/*这个程序用来测试按位与、或、异或三种运算符*/
int main()
{
    unsigned short m=0x3A,n=0x02f,t;
    t=~m;
    printf("%x\n",t);
    t=m&n;
    printf("%x\n",t);
    t=m|n;
    printf("%x\n",t);
    t=m^n;
    printf("%x\n",t);
    return 0;
}

结果：

解析：

1.对于以上代码中的m，在内存中的二进制表示如下：

将m按位取反之后，在内存中的二进制表示如下：

将m和n按位与的过程，在内存中的二进制表示如下：

将m和n按位或的过程，在内存中的二进制表示如下：

将m和n按位异或的过程，在内存中的二进制表示如下：

以下为利用位运算实现的跑马灯小程序：

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
/*这个程序用于实现跑马灯效果*/


void show(int m);
int main()
{
    unsigned int x=0x1,y=0x10;
    while(1)
    {
        show(x);
        x=(x<<2)|(x>>(30));
        show(y);
        y=(y<<2)|(y>>(30));
        Sleep(50);
        system("cls");
    }


    return 0;
}
void show(int m)
{
    int i;
    for(i=0;i<32;i++)
    {
        if(m%2==0)
            printf("○");
        else
            printf("●");
        m/=2;
    }
    printf("\n");
}

结果：

解析：使用位运算改变变量的二进制表示中1的位置，再根据0和1的位置输出○和●，实现该程序。