C语言位运算课件

第十一章位运算本章要点：掌握C语言的位运算符能够使用位运算符进行基本位运算了解C语言的位运算的一些应用实例了解位段的基本概念

位运算是指进行二进制位的运算，即对字节或字节内部的二进制位进行运算。为了便于计算机的运算，计算机中是以补码形式来存放数的。一、位运算符用于有符号和无符号的整型数。包括:charshortintlongunsigned。

位运算符共6种：

&|^~<<>>

1.~(按位取反运算符)

作用:

对一个二进制数逐位取反如:a=15则~a00000000000011111111111111110000a~a实例11.1

main(){inta=0,b=1;

printf(“%d,%d\n”,~a,~b);

printf(“%d,%d\n”,!a,!b);

printf(“%d,%d\n”,a,b);}运行结果:1,21,00,1

实例实例注意:~运算和!运算的区别。~的优先级与++,,!同级，结合性从右至左。注意事项重点1.~(按位取反运算符)

作用:

对一个二进制数逐位取反如:a=15则~a00000000000011111111111111110000a~a实例11.1

main(){inta=0,b=1;

printf(“%d,%d\n”,~a,~b);

printf(“%d,%d\n”,!a,!b);

printf(“%d,%d\n”,a,b);}运行结果:1,21,00,1

实例实例注意:~运算和!运算的区别。~的优先级与++,,!同级，结合性从右至左。注意事项重点

2.&(按位与运算)

作用:对参加运算的两个二进制数逐位进行逻辑与运算,如:a&b

规则:0&0=0,1&0=0,0&1=0,1&1=1

例如:a=1,b=2,则:a&b=0

000000010000000011111110111111110000000000000000aba&b实例main(){inta=5,b=12,d;d=a&b;

printf(“%d&%d=%d\n”,a,b,d);}

输出:5&12=4实例

2.&(按位与运算)

作用:对参加运算的两个二进制数逐位进行逻辑与运算,如:a&b

规则:0&0=0,1&0=0,0&1=0,1&1=1

例如:a=1,b=2,则:a&b=0

000000010000000011111110111111110000000000000000aba&b实例main(){inta=5,b=12,d;d=a&b;

printf(“%d&%d=%d\n”,a,b,d);}

输出:5&12=4实例

3.|

(按位或运算)

作用:

对参加运算的两个二进制数逐位进行逻辑或运算如:a|b

规则:0|0=0,1|0=1,0|1=1,1|1=1

例如:a=1,b=1,则:a|b=1。000000010000000011111111111111111111111111111111aba|b

4.^(按位异或运算)

作用:

对参加运算的两个二进制数逐位进行逻辑异或运算如:a^b

规则:0^0=0,1^0=1,0^1=1,1^1=0例如:a=15,b=0,则:a^b=15000011110000000000000000000000000000111100000000aba^b结论

例:main(){inta=3,b=4;a=

a^b

;

b=

b^a

;

a=

a^b;

printf(“%d,%d”,a,b);}

输出:4,3利用异或运算，不必设置第三个变量就可以实现两个变量值的交换。重点说明:

5.<<(左移位运算)

作用:将操作数的各个二进位顺序左移。右端空出的

位补0

，而移出左端之外的位则舍去。如:a<<n表示将a

的各个二进位顺序左移n

位(n为正整数)。

例如:a=25

则a<<3

结果为200

00011001000000001100100000000000aa<<3说明:(1)左移运算相当于乘2运算。对无符号数，左移1位相当于乘2左移n位，则乘2n(2)对于用补码表示的正数，如果左移出的全部是0，且移出后的最高位仍是0。(3)对于用补码表示的负数，如果左移出的全部是1，且移出后的最高位仍是1。

(4)若非上述情况(如:左移出现溢出时),就不能简单地用乘2来计算。如:有符号字符型数64,当它左移2位时，结果为0。说明:

5.<<(左移位运算)

作用:将操作数的各个二进位顺序左移。右端空出的

位补0

，而移出左端之外的位则舍去。如:a<<n表示将a

的各个二进位顺序左移n

位(n为正整数)。

例如:a=25

则a<<3

结果为200

00011001000000001100100000000000aa<<3说明:(1)左移运算相当于乘2运算。对无符号数，左移1位相当于乘2左移n位，则乘2n(2)对于用补码表示的正数，如果左移出的全部是0，且移出后的最高位仍是0。(3)对于用补码表示的负数，如果左移出的全部是1，且移出后的最高位仍是1。

(4)若非上述情况(如:左移出现溢出时),就不能简单地用乘2来计算。如:有符号字符型数64,当它左移2位时，结果为0。补充说明

6.>>(右移运算符)作用:将操作数的各个二进位顺序右移。左端空出的位补0

或补1

，而移出右端之外的位则舍去。

如:a>>n

表示将a的各个二进位顺序右移n

位说明

右移运算的结果与操作数的符号有关对无符号数进行右移，左端空出的位一律补0。对用补码表示的有符号数，则随系统而定。即“逻辑右移”空位一律补0。“算术右移”正数右移，空位补0。负数右移，空位补1。TurboC中采用算术右移补充说明

6.>>(右移运算符)作用:将操作数的各个二进位顺序右移。左端空出的位补0

或补1

，而移出右端之外的位则舍去。

如:a>>n

表示将a的各个二进位顺序右移n

位说明

右移运算的结果与操作数的符号有关对无符号数进行右移，左端空出的位一律补0。对用补码表示的有符号数，则随系统而定。即“逻辑右移”空位一律补0。“算术右移”正数右移，空位补0。负数右移，空位补1。TurboC中采用算术右移例如:a=32768000000001000000000000000010000000000000011000000aa>>1a>>1逻辑右移,结果为16384算术右移,结果为

16384算术右移运算相当于除2运算。右移1

位相当于除2。右移n

位，则除2n。

二、优先级

1.位运算符的优先级<<&^|~高低结合性:~

运算按从右至左

,其余按从左至右。

例:x&~077x&(~077)x>>2&y<<3(x>>2)&(y<<3)>>2.复合赋值运算

&=,|=,^=,<<=,>>=

如:a&=ba=a&ba<<=m+1a=a<<m+1三、位运算的应用例11.1

将整数x的后6位全置0

，其余位不变。取y=0177700或y=~077(八进制数)

则x&y

即满足要求。

main(){intx;

scanf(“%d”,&x);x&=~

077;

printf(“x=%o\n”,x);}

如输入:256

输出为:x=400(8进制

)

同样,如将x的后6位全置1,则只需将x=x|077

即可。00000000001111111111111111000000077~

077

例11.2

取一整数

a从右端开始的4~7

位。158740

(1)

先使a

右移4

位

a>>(7–4+1)即a>>4(2)

设置一个低4位全为1，其余位全为0的数。

~(~0<<4)(3)

将二者进行&

运算

a>>4

&

~(~0<<4)

结论voidmain(){unsigneda,b,c,d;

scanf(“%o”,&a);b=a>>4;c=~(~0<<4);d=b&c;

printf(“%o\n

%o\n”,a,d);}

如输入:331

输出为:33115

00000000110110010000000000001101ad结论

任意指定从右端m位开始，取其右面的n位。

只需:b=a>>(m–n+1)c=~(~0<<n)d=b&c

例11.3

将一个整数a循环右移

n位。所谓循环右移是将

a最右端的位顺序移到a

的最左端，而将a

中原左端的各位顺序右移到最右端。右移2位

10001

0

0

1

0

1

10001

0

(1)

将

a