C for ios --- 位运算

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原创最新推荐文章于 2026-09-10 20:44:04 发布 818 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

iOS开发-位运算基础前言现代计算机只有0/1状态，计算机中所有的数据按照具体的编码格式以二进制的形式存储在设备中。直接操作这些二进制数据的位数据就是位运算，位运算是一种极为高效乃至可以说最为高效的计算方式，虽然现代程序开发中编译器已经为我们做了大量的优化，但是理解并合理的使用位运算可以提高代码的可读性以及执行效率。原码原码规定数值最高位为符号位，正数符号位为0，负数符号位为1（0有两种表示：+0和-0），其余位表示数值的大小。例如，11的原码为00001011，-11的原码就是10001011。原码不能阅读详情

位运算符介绍(一)

1.什么是位运算符?

位运算是指按二进制进行的运算。在系统软件中,常常需要处理二进制位的问题。 C语言��供了6个位操作运算符。这些运算符只能用于整型操作数,即只能用于带符号或无符号的 char,short,int与long类型。

2.位运算符与

& 按位与
- 只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0
- 口诀: 同1为1
示例:

~~ 9&5 = 1
~~ 
~~  1001
~~ &0101
~~ ------
~~  0001

规律
- 二进制中，与1相&就保持原位，与0相&就为0
应用场景:
- 按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a的高位都清0，保留低八位，那么就a&255
- 判断奇偶: 将变量a与1做位与运算，若结果是1，则 a是奇数；若结果是0，则 a是偶数
- 任何数和1进行&操作,得到这个数的最低位

~~   1001
~~ & 0001
~~ ------------
~~   0001
 ```
'' + 想把某一位置0

~~ 11111111
~~ & 11111011
~~ ————
~~ 11111011

---

## 3.位运算符或
- | 按位或
    + 只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1，否则为0

- 示例

 ```
~~ 9|5 = 13
~~ 
~~  1001
~~ |0101
~~ ------
~~  1101
 ```
---

## 4.位运算符异或
- ^ 按位异或
    + 当对应的二进位相异（不相同）时，结果为1，否则为0

- 示例

~~ 9^5 = 12
~~
~~ 1001
~~ ^0101
~~ ——
~~ 1100
“`

规律
- 相同整数相^的结果是0。比如5^5=0

* 任何数异或另一个数两次，还是原数本身

5.位运算符取反

\~ 取反
- 各二进位进行取反（0变1，1变0）
- 多个整数相^的结果跟顺序无关。比如5^6^7=5^7^6
- 因此得出结论：a^b^a = b
示例

~~ ~9 =-10
~~ 
~~ 9的原码:0000 0000 0000 0000 0000 1001
~~    反码:1111 1111 1111 1111 1111 0110
~~ 
~~ 知道补码求原码:也是符号位不变,其他各位取反+1
~~ 1111 1111 1111 1111 1111 0110
~~ 取反
~~ 1000 0000 0000 0000 0000 1001
~~ +1
~~ 1000 0000 0000 0000 0000 1010 // -10
~~

6.练习

判断一个数的奇偶性,如果是奇数则打印“奇数”,否则打印“偶数”

~~ int a = num&1;
~~ If(a){
~~     printf("奇数");
~~ }else{
~~     printf("偶数");
~~ }
 ```
- 面试题使用位运算实现交换两个数的值

 ```
    //
//  main.c
//  位运算符demo
//
//  Created by D9ingCompany on 2017/3/24.
//  Copyright © 2017年 D9ingCompany. All rights reserved.
//

/**
 swap ab value

 @param argc <#argc description#>
 @param argv <#argv description#>
 @return <#return value description#>
 */
#include <stdio.h>

void swapNormal(int,int);
void swapBigger(int,int);
void swapSupper(int,int);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a = 5;
    int b = 10;
    printf("交换前a = %i,b = %i\n",a,b);
    swapSupper(a, b);
//    swapNormal(a, b);

//    swapBigger(a, b);
    return 0;
}

/**
 位运算交换

 @param a <#a description#>
 @param b <#b description#>
 */
void swapSupper(int a,int b ){
    a = a^b;
    b = a^b;
    a = a^b;
    printf("a = %i,b = %i\n",a,b);
}

/**
 运算交换

 @param a <#a description#>
 @param b <#b description#>
 */
void swapBigger(int a, int b )
{
    a = a+b;
    b = a-b;
    a = a-b;
    printf("a = %i,b = %i\n",a,b);
}

/**
 容器交换

 @param a <#a description#>
 @param b <#b description#>
 */
void swapNormal(int a,int b){

    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
    printf("a = %i,b = %i\n",a,b);

}

位运算符介绍(二)

1.左移位运算符

把整数a的各二进位全部左移n位，高位丢弃，低位补0。左移n位其实就是乘以2的n次方
- 由于左移是丢弃最高位，0补最低位，所以符号位也会被丢弃，左移出来的结果值可能会改变正负性
示例

~~ 2<<1; //相当于 2 *= 2 // 4
~~ 2<<2; //相当于 2 *= 2^2; // 8

应用场景
- 快速计算一个数乘以2的n次方
- 左移动就是乘以2的n次方

2.右移位运算符

把整数a的各二进位全部右移n位，保持符号位不变。右移n位其实就是除以2的n次方
- 为正数时，符号位为0，最高位补0
- 为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1
- 取决于编译系统的规定
示例

~~ 2>>1; //相当于 2 /= 2 // 1
~~ 4>>2; //相当于 4 /= 2^2 // 1
~~

应用场景
- 快速计算一个数除以2的n次方

+ 右移就是一个数除以2的n次方

负数的左移右移

负数的左移右移是补码再移动，负数是以补码的形式存储在内存中

3.练习

写一个函数把一个10进制数按照二进制格式输出
分析

~~ 13 -----> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101
~~ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101 13
~~ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1
~~ 每次取 一个数的最后一个二进制位
~~ 任何一个数和1进行&(按位与)得到任何一个数的二进制的最后
~~ 一位

实现

~~     int len = sizeof(int)*8;
~~     int temp;
~~     for (int i=0; i<len; i++) {
~~         temp = num; //每次都在原数的基础上进行移位运算
~~         temp = temp>>(31-i); //每次移动的位数
~~         int t = temp&1; //取出最后一位
~~         if(i!=0&&i%4==0)printf(" "); printf("%d",t);
~~     }