C语言绝对值得一看的常识讲解：位运算符的功能篇

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已于 2023-11-26 21:58:08 修改

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分类专栏： C语言绝对值得一看的常识讲解文章标签： c语言 c++ 青少年编程蓝桥杯开发语言

于 2023-11-21 23:34:08 首次发布

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之前介绍运算符时提到了位运算符，但是对于位运算符的功能，大家可能没有比较直观的认识，所以这篇文章就和大家详细介绍一下位运算符的功能及代码实现。

1.按位与运算符（&）

1.1“按位与”可以将指定的存储单元中的数清零，也可以将指定的二进制位变为0。

1.2“按位与”可以截取一个整数中的某些特定位置。

1.3“按位与”可以将一个整数中特定的位置保留下来，并使得其他位变为0。

3.3不使用临时中介变量，而直接交换两个值。

4.按位取反运算符（~）

5.左移运算符（<<）

6.左移运算符（>>）

1.按位与运算符（&）

1.1“按位与”可以将指定的存储单元中的数清零，也可以将指定的二进制位变为0。

需要清零时，可以按照以下方法选择一个整数：将待清零整数中为1的位，选择的整数的相应的位为0（满足该条件的数可能有很多，随意选择一个即可）。然后将待清零整数与新选择的整数进行“&”运算，得到的整数指定的位即为0。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a=4;//现在欲使a变成0 ，已知a的二进制数为00000000000000000000000000000100 ，则选择的数从右至左第三位应该为0 
	int b=1;//按照上面的分析1，2，3等均满足从右至左第三位应该为0，那么直接将其与a进行按位与运算即可
	a=a&b;
	printf("%d",a); 
	return 0;
}

上面的代码，大家可以自己敲一敲试试，加深理解。当然，更建议大家多尝试几个不同的a值，从而对于按位与运算符的使用更熟练和清晰。

1.2“按位与”可以截取一个整数中的某些特定位置。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int num;
	scanf("%d",&num);//我们这里输入1754，其二进制为000011011011010 
	printf("%d",num&255);//255的二进制为，11111111，那么根据按位与运算符的功能，1754的高八位直接清零，我们就得到其低八位 
	return 0;
}

我们想得到某些特定的位置，只需要找到我们要的位置均为1的数，并将它和要求的数进行按位与运算即可。

1.3“按位与”可以将一个整数中特定的位置保留下来，并使得其他位变为0。

方法是选取一个整数，该整数中相应的特定位为1，其他位为0。将选择的数与原来的整数进行按位与的运算，运算结果即可保留原整数位的特定位。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int num;
	scanf("%d",&num);//我们这里输入1754，其二进制为000011011011010 
	printf("%d",num&255);//255的二进制为，11111111，那么根据按位与运算符的功能，1754的高八位直接清零，我们就得到其低八位 
    num=num&255;
	return 0;
}

其实所谓的第三功能就是在第二功能的基础上，将最后得到的值赋给原整数。

2.按位与运算符（|）

按位与运算符常用来将一个整数的某些特定位，置换为1。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a=1;
	a=a|255;
	printf("%d",a);
	return 0;
}

如上面的代码所展示，由于按位与运算符的特点，我们只需要让选择的数的特定位为1，那么无论原数该位是否为1，最终都会变成1。

3.按位异或运算符（^）

3.1使特定位翻转。

选择一个整数，其特定位为1，其他位为0，然后将待翻转位的整数与选择的整数进行“^”运算。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a=10;//10的二进制数为 1010 ，我们这里就翻转最高位的1，那么就找该位置为1的，其他位为0数即可
	int b=8; //24的二进制数为 1000，所以结果应该为2
	printf("%d",a^b);
	return 0;
}

3.2与0相^，保留原值。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a=12;
	printf("%d",a^0);
	return 0;
 }

按位异或的特点就是只有相异才会等于1，而0各个位置均为0，0与任何数进行按位异或运算时，该数为0的位置因为相同仍为0，为1的位置因为相异仍为1

3.3不使用临时中介变量，而直接交换两个值。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a=2,b=3;
	a=a^b;
	b=b^a;
	a=a^b;
	printf("%d %d",a,b);
	return 0;
}

在上面的代码中，由前两个赋值语句“num=num^(num1^num2)”，“num2^(num1^num2)”等价于“num1^(num2^num2)”。由于任何一个数与本身相异或，结果均为0。因此num2得到了num1的值，num1通过第三个赋值语句也得到num2的值。

4.按位取反运算符（~）

功能是对运算数的二进制位按位“求反”。即，将0变成1，将1变成0。这个就没什么好介绍的，大家根据需求使用即可。

例如，(~)(00010101)的结果为11101010

~运算符的优先级高于算术运算符、关系运算符、逻辑运算符以及其他位运算符。

5.左移运算符（<<）

左移运算符（<<)是二元运算符，结合方向为自左向右，其功能是把“<<”左边的运算数的各二进制位依次左移，移动的位数由“<<”右边的运算数指定。

左移时，高位溢出被舍弃，低位需要补若干个0。

可用于是一个整数左移一位，相当于乘以2，左移n位相当于乘以2^n。左移运算速度比乘法运算速度要快得多。

6.右移运算符（>>）

右移运算符（>>)是二元运算符，结合方向为自左至右，其功能是把“>>”左边的运算数的各二进制位依次右移，移动的位数由“>>”右边的运算数指定。

右移位运算时，低位移出被舍弃。对于高位的处理，需要分情况处理：若是无符号数，右移时高位补0；而对于有符号数，并且原来的符号位为1，即原数为负数时，则左边移入的是0还是1取决于所用的编译系统。若移入的是0，称为“逻辑右移”，即简单的右移；若移入的为1，称为“算术右移”。

可用于是一个整数右移一位，相当于除以2，左移n位相当于除以2^n。右移运算速度比除法运算速度要快得多。