悠漓带你玩转C语言（详解操作符1）-优快云博客

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本文深入探讨了C++中的位操作符和移位运算，包括算术、移位、逻辑操作符的使用。通过实例详细解释了左移和右移操作符的工作原理，特别是对于正数和负数的位移处理。同时，介绍了位与、位或和位异或的运算规则，并展示了如何利用这些操作符进行数值交换和计算二进制中1的个数。

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1. 操作符分类：

算术操作符
移位操作符
位操作符
赋值操作符
单目操作符
关系操作符
逻辑操作符
条件操作符
逗号表达式
下标引用、函数调用和结构成员

2. 算术操作符

+  -  *  /  %

3. 移位操作符

<< 左移操作符

>> 右移操作符

注：移位操作符的操作数只能是整数。

左移操作符

移位规则：

左边丢弃，右边补0

注：移位操作符的操作数只能是整数。

//符号位:
//0 - 正数
//1 - 负数

//二进制有三种表达方式
//原码
//反码(原码的符号不变，其他位置按位取反得到的就是反码)
//补码(反码+1就是补码)

int main()
{
	//正整数的原码、反码、补码是相同的
	int a = 5;//5
	int b = a << 1;//10
	//a(5)的原码、反码、补码
	//原码: 00000000 00000000 00000000 00000101
	//反码: 00000000 00000000 00000000 00000101
	//补码: 00000000 00000000 00000000 00000101
	//b(10)的原码、反码、补码
	//原码: 00000000 00000000 00000000 00001010
	//反码: 00000000 00000000 00000000 00001010
	//补码: 00000000 00000000 00000000 00001010
	

	//负数的原码、反码、补码是要计算的
	int c = -5;//-5
	int d = c << 1;//-10
	//c(-5)的原码、反码、补码
	//原码: 10000000 00000000 00000000 00000101
	//反码: 11111111 11111111 11111111 11111010
	//补码: 11111111 11111111 11111111 11111011
	//如何得出d呢?
	//将a的补码左边丢弃，右边补0，得到
	//      11111111 11111111 11111111 11110110
	// 
	// 
	//d(-10)的原码、反码、补码
	//补码: 11111111 11111111 11111111 11110110
	//反码: 11111111 11111111 11111111 11110101
	//原码: 10000000 00000000 00000000 00001010
	

	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", b);
	printf("%d\n", c);
	printf("%d\n", d);
	return 0;
 }

在这里插入图片描述

右移操作符

移位规则：

逻辑右移：右边丢弃，左边补0
算数右移：右边丢弃，左边补原符号位

int main()
{
	int a = 5;
	int b = a >> 1;
	//a(5)的原码、反码、补码
	//原码: 00000000 00000000 00000000 00000101
	//反码: 00000000 00000000 00000000 00000101
	//补码: 00000000 00000000 00000000 00000101

	//如何得出d呢?
	//将a的补码右边丢弃，左边补0，得到
	//      00000000 00000000 00000000 00000010


	int c = -5;//-5
	int d = c >> 1;//-3
	//c(-5)的原码、反码、补码
	//原码: 10000000 00000000 00000000 00000101
	//反码: 11111111 11111111 11111111 11111010
	//补码: 11111111 11111111 11111111 11111011

	//在vs中采用算数右移，这个取决于编译器
	//d(-3)的原码、反码、补码
	//补码: 11111111 11111111 11111111 11111101
	//反码: 11111111 11111111 11111111 11111100
	//原码: 10000000 00000000 00000000 00000011


	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", b);
	printf("%d\n", c);
	printf("%d\n", d);
	return 0;
}

警告⚠ ：对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的。例如：

int num = 10;
num >> -1;//error

4. 位操作符

位操作符有：

& //按（二进制）位与
| //按（二进制）位或
^ //按（二进制）位异或
注：他们的操作数必须是整数

& ------------ 按位与

& --> 01/10 --> 0
00 --> 0 11 --> 1

int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;
	int c = a & b;
	//a的补码   00000000 00000000 00000000 00000011
	//b的原码   10000000 00000000 00000000 00000101
	//   反码	11111111 11111111 11111111 11111010
	//   补码   11111111 11111111 11111111 11111011
	//			00000000 00000000 00000000 00000011
	//& -->  01/10 --> 0
	//		 00 --> 0    11 --> 1
	//a & b
	//00000000 00000000 00000000 00000011（补码）  --> 3
	//正数原反补码相同
	printf("c的结果是：%d\n", c);
	return 0;
}

| --------------- 按位或

| --> 01/10 --> 1
00 --> 0 11 --> 1

int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;
	int c = a | b;
	//a的补码	00000000 00000000 00000000 00000011
	//b的原码	10000000 00000000 00000000 00000101
	//   反码   11111111 11111111 11111111 11111010
	//	 补码   11111111 11111111 11111111 11111011
	//			00000000 00000000 00000000 00000011
	//| -->  01/10 --> 1
	//       00 --> 0    11 --> 1
	//			11111111 11111111 11111111 11111011(补码)
	//			11111111 11111111 11111111 11111010(反码)
	//a | b	--> 10000000 00000000 00000000 00000101(原码)  --> -5

	printf("c的结果是：%d\n", c);
	return 0;
}

^ ----------------- 按位异或

^ --> 00/11 --> 0
01/10 --> 1

int main()
{
	int a = 3;
	int b = -5;
	int c = a ^ b;
	//a的补码	00000000 00000000 00000000 00000011
	//b的原码	10000000 00000000 00000000 00000101
	//   反码   11111111 11111111 11111111 11111010
	//	 补码   11111111 11111111 11111111 11111011
	//			00000000 00000000 00000000 00000011
	// ^ -->   00/11 --> 0
	//		   01/10 --> 1
	//		    11111111 11111111 11111111 11111000(补码)
	//		    11111111 11111111 11111111 11110111(反码)
	//a ^ b --> 10000000 00000000 00000000 00001000(原码)  --> -8
	//
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

a ^ a = 0
0 ^ a = a

不能创建临时变量(第三个变量)，实现两个数的交换

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 10;
 int b = 20;
 a = a^b;
 b = a^b;
 a = a^b;
 printf("a = %d b = %d\n", a, b);
 return 0; }

在这里插入图片描述

编写代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数

#include<stdio.h>
int main()
{
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	int i = 0; 
	int count = 0;
	for (i = 0; i < 32; i++)
	{
		if (1 == ((num >> i) & 1))
		{
			count++;
		}
	}
	printf("%d\n", count);
	return 0;
}