位运算介绍

本文详细介绍了计算机中的位运算,包括按位与、按位或、异或等运算符的定义及应用,通过实例展示了如何利用位运算提高代码执行效率。

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从现代计算机找那个所有的数二进制的形式存储在设备总,即0,1两种状态,计算机对二进制数据进行的运算(加减乘除)
都是叫位运算,即将符号为共同参与运算的运算。

然后我简单给出一个例子

int a = 35;
int b = 47;
int c = a + b;

35 00100011
47 00101111


82 01010010

所以相比代码中直接使用加减乘除的运算符 ,合理的运算位运算更能显著调高代码在机器上的执行效率

在这里插入图片描述
下面我就一一给大家几个例子说明

按位与运算符(&)

定义 :参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算
0&0=0 0&1=0 1&0=0 1&1=1
相当于是同一则为一 其他情况均为0

清零

如果想把一个单元清零,即使其全部全部二进制位都为0,只要与一个各位都为0的数值相与,结果为0

取一个数的指定位

比如取数x=10101110的低四位,只需要找到另一个数,令Y的低四位为1,其余为0,即Y=00001111
然后把上边的两个数相与 即可得到x&y=00001110

判断奇偶数

判断奇偶数即判断最后一位是否为1即可
是0就是偶数,是1就是奇数
我们可以使用**if(a&1==0)**来判断是否为偶数

按位或运算符(|)

定义:参加两个对象,按二进制进行“或”运算
0|0=0 0|1=1 1|0=1 1|1=1
可以理解为有1则为1

常用对一个数据的某些位置设置为1

比如我们把x=10101110的低四位设置为1,只需要找到另一个数y 令y的低四位为1,其余均为
00001111 然后把这两个数进行或运算 x|y=10101111

异或运算符(^)

定义:参与运算的两个数据,按二进制位进行“异或”运算
可以理解为相同为0,不同为0
异或具有几条性质:
交换律 结合律 对于任何数都有x^ x=0,x^ 0=x
自反性a^ b ^b=a ^ 0=a;

翻转指定位

假如将X=10101110的低四位进行翻转,只需要另找一个数Y 令Y的低四位为1其余为0 y=00001111
即可实现翻转后四位 x^y=10100001

与0相异或值不变

10101110^00000000=10101110

交换两个数

void Swap(int &a, int &b){
    if (a != b){
        a ^= b;
        b ^= a;
        a ^= b;
    }
}

取反运算符(~)

定义:参加运算的一个数据,按二进制取反
~1=0
~0=1
对于一个二进制数取反即 0取1 1取0

使一个数的最低位为使a的最

低位为0,可以表示为:a & 1。1的值为 1111 1111 1111 1110,再按"与"运算,最低位一定为0。因为“ ~”运算符的优先级比算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和其他运算符

左移运算符(<<)

定义:将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位(左边的二进制位丢弃,右边补0)。

设 a=1010 1110,a = a<< 2 将a的二进制位左移2位、右补0,即得a=1011 1000。

若左移时舍弃的高位不包含1,则每左移一位,相当于该数乘以2。

右移运算符(>>)

定义:将一个数的各二进制位全部右移若干位,正数左补0,负数左补1,右边丢弃。

例如:a=a>>2 将a的二进制位右移2位,左补0 或者 左补1得看被移数是正还是负。

操作数每右移一位,相当于该数除以2。

复合赋值运算符

位运算符与赋值运算符结合,组成新的复合赋值运算符,它们是:

&= 例:a&=b 相当于 a=a&b

|= 例:a|=b 相当于 a=a|b

= 例:a>>=b 相当于 a=a>>b

<<= 例:a<<=b 相当于 a=a<<b

^= 例:a^=b 相当于 a=a^b

运算规则:和前面讲的复合赋值运算符的运算规则相似。都高。

上边就是位运算的基本内容 洗完个对大家有所帮助

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