【位运算的用法】

【位运算符介绍】

C语言具有位逻辑运算和移位运算的独特功能，参与位运算的运算量必须是整数。位逻辑运算包括&(按位与)、|(按位或)、^(按位异或)、~(取反)四种运算，移位运算有<<(左移)、>>(右移)两种运算。其中~位单目运算符。

【逻辑运算】

【?& (按位与)】

参与运算的量，如果相对应的两位都为1，则该位的结果值为1，否则为0，即：

0&0==0?????? 0&1==0????? 1&0==0???? 1&1==1

如：a的值为0x1234，b的值为0x00，a&b运算的结果c应为：

?????? a??? 0001?? 0010?? 0011?? 0100

??? ??& b?? 0000?? 0000?? 1111?? 1111

?????? c??? 0000?? 0000?? 0011?? 0100

按位与常用于将某个运算量的某些位清0或提取某些位的值。

如上例子，将变量的高8位清0，同时保留或提取低8位的值，可用一个高8位为0，低8位为1的值0x00ff和它进行按位与。

【?| (按位或)】

参与运算的量，如果相对应的两位都为0，则该位的结果值为0，否则为1，即：

0|0==0?????? 0|1==1????? 1|0==1???? 1|1==1

如：a的值为0x1234，b的值为0x00，a|b运算的结果c应为：

?????? a??? 0001?? 0010?? 0011?? 0100

????? |b??? 0000?? 0000?? 1111?? 1111

?????? c??? 0001?? 0010?? 1111?? 1111

??? 按位或常用于将某个运算量的某些位置1，如本例中将变量的低8位置1，高8位不变，可用一个高8位为0，低8位为1的值0x00ff和它进行按位或。

【? ^ (按位异或)】

参与运算的量，如果相对应的两位相异，则该位的结果为1，否则为0，即：

0∧0==0?????? 0∧1==1????? 1∧0==1???? 1∧1==0

如：a的值为0x1234，b的值为0x00，a∧b运算的结果c应为：

?????? a??? 0001?? 0010?? 0011?? 0100

?? ??∧b??? 0000?? 0000?? 1111?? 1111

?????? c??? 0001?? 0010?? 1100?? 1011

??? 按位异或有“与1异或”该位翻转，“与0异或”该位不变的规律。如本例中用0x00ff进行按位异或，使变量a的低8位翻转，高8位不变。

【?~ (取反)】

将参与运算量的相对应位的值取反，即1变0，0变1。

如：a的值为0x1234，～a运算的结果c应为：

??? ??a??? 0001?? 0010?? 0011?? 0100

???? ?c??? 1110?? 1101?? 1100?? 1011

【移位操作符】

【?<< ?(左移)】

按位左移是将一个运算量的各位依次左移若干位，低位补0，高位舍弃不要。

假设机器字长为8位，变量a的值为16，将a左移二位，即a=a<<2：???

左移前?? 0001? 0000???? 左移后?? 0100? 0000

由此看出，左移一位相当于该数乘2，左移二位相当于乘4，即22，但这要以该数左移之后不“溢出”为前提。

所谓“溢出”指该数已超过机器字长所能容纳的范围，如该例若继续左移二位，该数为16× 24=256，超出了字长8位的表示范围（257），即产生了溢出。??

【?>> ?(右移)】

按位右移是将一个运算量的各位依次右移若干位，低位被移出，高位对无符号数补0，对有符号数要按最高符号位自身填补。

右移一位相当于该数除以2，但有可能带来误差。假设机器字长为8位，变量a值为15，将a右移二位，即a=a>>2：????

右移前?? 0000? 1111????? 右移后?? 0000? 0011

如果a是带符号的负数，a=-16，存放在机器中的补码为1111? 0000，则a=a>>2，值为- 4。

右移前?? 1111? 0000????? 右移后?? 1111? 1100

?

移位操作可用于整数的快速乘除运算，左移一位等效于乘2，而右移一位等效于除以2。