C# 位运算位操作教程

最新推荐文章于 2021-11-24 15:40:23 发布

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#c# #string #byte #class #c #存储

本文详细介绍了C#中的位运算符及其使用方法，包括按位取反、位逻辑与、位逻辑或、位逻辑异或、位左移和位右移运算。通过具体的代码示例解释了这些运算符如何工作，并展示了它们在整型数值上的应用。

在C#中可以对整型运算对象按位进行逻辑运算。按位进行逻辑运算的意义是：依次取被运算对象的每个位，进行逻辑运算，每个位的逻辑运算结果是结果值的每个位。

C# 中支持的位操作符号有：

运算符号	意义	运算对象类型	运算结果类型	对象数	实例
~	按位取反运算	整型，字符型	整型	1	~a
&	位逻辑与运算			2	a & b
\|	位逻辑或运算			2	a \| b
^	位逻辑异或运算			2	a ^ b
<<	位左移运算			2	a<<4
>>	位右移运算			2	a>>2

下面详细介绍每个位运算的操作。

1. 按位取反操作 ~

按位取反操作会将整个变量的所有位都进行取反，包括符号位。

 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int number = 5;
            number = ~number;
            Console.WriteLine(number);

            int k = -5;
            number = ~k;
            Console.WriteLine(number);
        }
    }

输出为：

-6

举例：在C#中int 类型占4个字节， 5 的二进制码为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

按位取反后的二进制码为：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

这个二进制码对应内存中存储的补码，让这个二进制码减去1，得到表示数字的反码：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001

由这个反码即可获得源码，请注意，最左边的为符号位，在活的原码的时候符号位不取反：

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110

这个数在内存中即为 -6。

同样，-5在内存中的原码为：

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

获得反反码为：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

补码为：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011

这个补码按位取反以后为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100

在内存中即为 4.

2、位逻辑与运算 &

注意：符号位同样参加按位与操作。

位逻辑与运算将两个运算对象按位进行与运算。与运算的规则：1与1等于1，1与0等于0。

比如：10010001（二进制）&11110000等于10010000（二进制）。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 1;
            int b = 2;
            int c = a & b;
            Console.WriteLine(c);
        }
    }

a 为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

b 为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

按位与以后为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

下面举例当符号位参与操作的情况：

        static void Main(string[] args)
        {
            int a = -2147483647;
            int b = 1;
            int c = a & b;
            Console.WriteLine(c);
        }

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

a的原码为：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

b的二进制：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

按位与以后还是：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

3、位逻辑或运算 |

同上，同样包含符号位操作。

位逻辑或运算将两个运算对象按位进行或运算。或运算的规则是：1或1等1，1或0等于1，

0或0等于0。比如10010001（二进制）| 11110000（二进制）等于11110001（二进制）。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 1;
            int b = 2;
            int c = a | b;
            Console.WriteLine(c);
        }
    }

a 为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

b 为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

按位与以后为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

a 为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

b 为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

按位或以后为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

4、位逻辑异或运算 ^

同上，同样包含符号位操作。

位逻辑异或运算将两个运算对象按位进行异或运算。异或运算的规则是：1异或1等于0，

1异或0等于1，0异或0等于0。即：相同得0，相异得1。

比如：10010001（二进制）^11110000（二进制）等于01100001（二进制）。

5、位左移运算 <<

同上，同样包含符号位操作。

位左移运算将整个数按位左移若干位，左移后空出的部分0。比如：8位的byte型变量

byte a=0x65(即二进制的01100101),将其左移3位：a<<3的结果是0x27(即二进制的00101000)。

        static void Main(string[] args)
        {
            int a = -2147483647;
            a = a << 2;
            Console.WriteLine(a);
        }

a 的二进制：