C语言位操作符

原创已于 2023-10-24 09:30:35 修改 · 123 阅读

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#c语言 #开发语言

于 2023-10-23 20:53:51 首次发布

位运算符包含按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）、左移（<<）、右移（>>）和按位取反（~）。
以下所有示例均在32位机器中执行的

1. 按位与（&）、按位或（|）、按位异或(^)

操作数以int a = 3;int b = -5为例，对两个操作数分别进行不同的位操作
00000000 00000000 00000000 00000011 - 3补码
10000000 00000000 00000000 00000101 - -5原码
11111111 11111111 11111111 11111010 - -5反码
11111111 11111111 11111111 11111011 - -5补码

(1) 按位与(&):当两个操作数对应的二进制位均为1时，对应的二进制位为1，否则为0

int c = a & b;

000000000 00000000 00000000 00000011 —c的补码（3）

(2)按位或(|)：当两个操作数对应的二进制位至少一个为1时，对应的二进制位为1，否则为0

int  c = a | b;

11111111 11111111 11111111 11111011 – c的补码
10000000 00000000 00000000 00000100 – c的反码
10000000 00000000 00000000 00000101 – c的原码（-5）

（3)按位异或(^)：当两个操作数对应二进制位不同时为1；相同时为0

 int c = a ^ b

11111111 11111111 11111111 11111000 – c的补码
10000000 00000000 00000000 00000111 –c的反码
10000000 00000000 00000000 00001000 – c的原码（8）

按位异或的特点（a^a = 0，0^a = a）
练习题（在不创建临时变量的前提下，实现两个数的交换）

int a = 3;
int b = 5;
printf("交换前:a = %d,b = %d\n", a, b);
a = a ^ b; //a = 3^5
b = a ^ b; //3^5^5 --> b = 3
a = a ^ b; //3^5^3 --> a = 5
printf("交换后:a = %d,b = %d\n", a, b);

2. 左移（<<）、右移（>>）

移位操作符的操作数只能是整数

（1）左移操作符<<：将第一个操作数按位向左移动，移动位数由第二个操作数指定，右边腾空位补0

以int a = 7;int b = a << 1;为例
在这里插入图片描述
图1 左移操作符图示
结果b=14

（2）右移操作符>>：分为算术移位和逻辑移位两种，将第一个操作数按位向右移动，移动位数由第二个操作数指定，左边腾空位有两种补位方法，第一种补原符号位，第二种补0

算术移位：左边腾空位补原符号位
以int a = 7;int b = a >> 1为例
逻辑移位：左边腾空位补0
以int a = 7;int b = a >> 1为例
在这里插入图片描述
图2 右移操作符图示

3.取反操作符（~）

操作数二进制序列中0置1,1置0
以int a = 0;b = ~a;为例
00000000 00000000 00000000 00000000 – 0补码
11111111 11111111 11111111 11111111 – b的补码
10000000 00000000 00000000 00000000 – b的反码
10000000 00000000 00000000 00000001 – b的原码（-1）