C語言PPT第十二章

1、12.112.1位運(yùn)算符和位運(yùn)算位運(yùn)算符和位運(yùn)算12.212.2位運(yùn)算舉例位運(yùn)算舉例12.312.3位段位段l 位運(yùn)算是指按二進(jìn)制位進(jìn)行的運(yùn)算。因?yàn)樵谙到y(tǒng)軟件中，常要處理二進(jìn)制位的問題。l 例如：將一個(gè)存儲(chǔ)單元中的各二進(jìn)制位左移或右移一位，兩個(gè)數(shù)按位相加等。l 語言提供位運(yùn)算的功能，與其他高級(jí)語言（如PASCAL）相比，具有很大的優(yōu)越性。運(yùn)算符 含義 運(yùn)算符 含義 按位與 取反 | 按位或 右移(1)位運(yùn)算符中除以外，均為二目（元）運(yùn)算符，即要求兩側(cè)各有一個(gè)運(yùn)算量。(2)運(yùn)算量只能是整型或字符型的數(shù)據(jù)，不能為實(shí)型數(shù)據(jù)。語言提供的位運(yùn)算符有： 按位與是指：參加運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù)，按二進(jìn)制位進(jìn)行“與”

2、運(yùn)算。如果兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位都為，則該位的結(jié)果值為；否則為。即：，例：例：并不等于，應(yīng)該是按位與運(yùn)算：注意：注意：如果參加&運(yùn)算的是負(fù)數(shù)（如-3&-5），則要以補(bǔ)碼形式表示為二進(jìn)制數(shù)，然后再按位進(jìn)行“與”運(yùn)算。 00000011(3)& & 00000101(5) 00000001(1) 3&5的值得 若想對(duì)一個(gè)存儲(chǔ)單元清零，即使其全部二進(jìn)制位為，只要找一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，其中各個(gè)位符合以下條件：原來的數(shù)中為的位，新數(shù)中相應(yīng)位為。然后使二者進(jìn)行運(yùn)算，即可達(dá)到清零目的。(1) 清零 例：例： 原有數(shù)為，另找一個(gè)數(shù)，設(shè)它為，這樣在原數(shù)為的位置上，該數(shù)的相應(yīng)位值均為。將這兩個(gè)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算： 00101011

3、& & 10010100 00000000 (2) 取一個(gè)數(shù)中某些指定位 如有一個(gè)整數(shù)（個(gè)字節(jié)），想要取其中的低字節(jié)，只需將與8個(gè)1按位與即可。 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0abc0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 (3)保留一位的方法：與一個(gè)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，此數(shù)在該位取。即：a=84,b=59 c=a&b=16例：例：有一數(shù)，想把其中左面第、位保留下來，運(yùn)算如下： 01010100(84)& & 00111011(59) 00010000(16) 兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位中只要有

4、一個(gè)為，該位的結(jié)果值為。即 |，|，|，|例：例： 060|017,將八進(jìn)制數(shù)60與八進(jìn)制數(shù)17進(jìn)行按位或運(yùn)算。 00110000| 00001111 00111111 應(yīng)用：按位或運(yùn)算常用來對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)的某些位定值為。例如：如果想使一個(gè)數(shù)的低位改為，只需將與進(jìn)行按位或運(yùn)算即可。 異或運(yùn)算符也稱XOR運(yùn)算符。它的規(guī)則是：若參加運(yùn)算的兩個(gè)二進(jìn)制位同號(hào)則結(jié)果為（假） 異號(hào)則結(jié)果為（真）即:00=0，01=1，10=1， 11=0即即:071052=023 :071052=023 （八進(jìn)制數(shù)）（八進(jìn)制數(shù)） 00111001 00101010 00010011 例：例：（）（） 使特定位翻轉(zhuǎn)使特定位翻轉(zhuǎn)

5、設(shè)有，想使其低位翻轉(zhuǎn)，即變?yōu)?，變?yōu)椤？梢詫⑺c進(jìn)行運(yùn)算，即：運(yùn)算符應(yīng)用： 01111010 00001111 01110101 運(yùn)算結(jié)果的低位正好是原數(shù)低位的翻轉(zhuǎn)。可見，要使哪幾位翻轉(zhuǎn)就將與其進(jìn)行運(yùn)算的該幾位置為即可。因?yàn)樵瓟?shù)中的與進(jìn)行運(yùn)算得，得，故保留原數(shù)。例如：01200=012（）（） 與相與相，保留原值，保留原值 00001010 00000000 00001010（） 交換兩個(gè)值，不用臨時(shí)變量例如：，。想將和的值互換，可以用以下賦值語句實(shí)現(xiàn)：ab;ba;ab; （） （ab的結(jié)果，a已變成）（） （ba的結(jié)果，b已變成）（） （ab的結(jié)果，a已變成） 執(zhí)行前兩個(gè)賦值語句：“；”和“；

6、”相當(dāng)于b=b(ab)。 再執(zhí)行第三個(gè)賦值語句： 。由于a的值等于（），b的值等于（），因此，相當(dāng)于a=，即a的值等于，等于。 得到原來的值。即等效于以下兩步： 是一個(gè)單目（元）運(yùn)算符，用來對(duì)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)按位取反，即將變，將變。例如，是對(duì)八進(jìn)制數(shù)（即二進(jìn)制數(shù)）按位求反。 0000000000010101（） 1111111111101010 (八進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)177752)177752) 左移運(yùn)算符是用來將一個(gè)數(shù)的各二進(jìn)制位全部左移若干位。 例如：a=2表示將a的各二進(jìn)制位右移2位，移到右端的低位被舍棄,對(duì)無符號(hào)數(shù),高位補(bǔ)0。例如： a=017時(shí): a的值用二進(jìn)制形式表示為00001111，

7、舍棄低2位11： a2=00000011右移一位相當(dāng)于除以右移一位相當(dāng)于除以2 2 右移右移n n位相當(dāng)于除以位相當(dāng)于除以2n2n。 在右移時(shí),需要注意符號(hào)位問題： 對(duì)無符號(hào)數(shù),右移時(shí)左邊高位移入0；對(duì)于有符號(hào)的值,如果原來符號(hào)位為0(該數(shù)為正),則左邊也是移入0。如果符號(hào)位原來為1(即負(fù)數(shù)),則左邊移入0還是1,要取決于所用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。有的系統(tǒng)移入0,有的系統(tǒng)移入1。移入0的稱為“邏輯右移”,即簡(jiǎn)單右移；移入1的稱為“算術(shù)右移”。 例：例： a的值是八進(jìn)制數(shù)113755： a:1001011111101101 （用二進(jìn)制形式表示）a1: 0100101111110110 (邏輯右移時(shí))a1

8、: 1100101111110110 (算術(shù)右移時(shí)) 在有些系統(tǒng)中,a1得八進(jìn)制數(shù)045766,而在另一些系統(tǒng)上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C編譯采用的是算術(shù)右移,即對(duì)有符號(hào)數(shù)右移時(shí),如果符號(hào)位原來為1，左面移入高位的是1。12.1.7 12.1.7 位運(yùn)算賦值運(yùn)算符位運(yùn)算賦值運(yùn)算符 位運(yùn)算符與賦值運(yùn)算符可以組成復(fù)合賦值運(yùn)算符。 例如: &=, |=, =, =, =例： a & = b相當(dāng)于 a = a & b a =2相當(dāng)于a = a 4 目的是使要取出的那幾位移到最右端 未右移時(shí)的情況 右移4位后的情況 設(shè)置一個(gè)低4位全為1,其余全為0的數(shù)。 ( 0 4) & (

9、0 4 )程序如下：#include void main() unsigned a,b,c,d; scanf(“%o”,&a); b=a4; c=(04); d=b&c; printf(“%o,%dn%o,%dn”,a,a,d,d);運(yùn)行情況如下：（輸入）， 217 （的值）， 13 （的值） 輸入的值為八進(jìn)制數(shù)331， 其二進(jìn)制形式為11011001 經(jīng)運(yùn)算最后得到的d為00001101 即八進(jìn)制數(shù)，十進(jìn)制數(shù)13。例12.2 循環(huán)移位要求將進(jìn)行右循環(huán)移位 將右循環(huán)移位，即將中原來左面（）位右移位，原來右端位移到最左面位。 將的右端位先放到中的高位中，實(shí)現(xiàn)語句：（）； 將右移位，其左面高位位補(bǔ)

10、，實(shí)現(xiàn)語句：； 將與進(jìn)行按位或運(yùn)算，即|；步驟： 程序如下：#include void main() unsigned a,b,c; int n; scanf(“a=%o,n=%d”,&a,&n); b=an; c=c|b; printf(“%on%o”,a,c);運(yùn)行情況如下：， 3 運(yùn)行開始時(shí)輸入八進(jìn)制數(shù)運(yùn)行開始時(shí)輸入八進(jìn)制數(shù)157653157653，即二進(jìn)制數(shù)即二進(jìn)制數(shù)11011111101010111101111110101011循環(huán)右移位后得二進(jìn)制數(shù)循環(huán)右移位后得二進(jìn)制數(shù)01111011111101010111101111110101即八進(jìn)制數(shù)即八進(jìn)制數(shù)7576575765 信息的存

11、取一般以字節(jié)為單位。實(shí)際上，有時(shí)存儲(chǔ)一個(gè)信息不必用一個(gè)或多個(gè)字節(jié)，例如，“真”或“假”用或表示，只需位即可。在計(jì)算機(jī)用于過程控制、參數(shù)檢測(cè)或數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域時(shí)，控制信息往往只占一個(gè)字節(jié)中的一個(gè)或幾個(gè)二進(jìn)制位，常常在一個(gè)字節(jié)中放幾個(gè)信息。可以人為地將一個(gè)整型變量data分為幾部分。 但是用這種方法給一個(gè)字節(jié)中某幾位賦值太麻煩?？梢晕欢谓Y(jié)構(gòu)體的方法。 怎樣向一個(gè)字節(jié)中的一個(gè)或幾個(gè)二進(jìn)制位賦值和改變它的值呢？可以用以下兩種方法:（2）位段 C語言允許在一個(gè)結(jié)構(gòu)體中以位為單位來指定其成員所占內(nèi)存長(zhǎng)度，這種以位為單位的成員稱為“位段”或稱“位域” ( bit field) 。利用位段能夠用較少的位數(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

12、。 程序如下：struct packed-data unsigned ：； unsigned：； unsigned：； unsigned：； int ； data； （1）位段成員的類型必須指定為unsigned或int類型。（2） 若某一位段要從另一個(gè)字開始存放，可用以下形式定義：unsigned ：1；unsignedb：；一個(gè)存儲(chǔ)單元 unsigned：；unsigned：；另一存儲(chǔ)單元 a、b、c應(yīng)連續(xù)存放在一個(gè)存儲(chǔ)單元中，由于用了長(zhǎng)度為的位段，其作用是使下一個(gè)位段從下一個(gè)存儲(chǔ)單元開始存放。因此，只將a、b存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)單元中，c另存在下一個(gè)單元(“存儲(chǔ)單元”可能是一個(gè)字節(jié)，也可能是2個(gè)字節(jié)，視不同的編譯系統(tǒng)而異)。 關(guān)于