第11章 位運算

1、第第1111章章 位運算位運算11.1 位運算符11.2 位段11.3應(yīng)用舉例11.1 位運算符當(dāng)兩個運算對象的位數(shù)不同時，系統(tǒng)將自動進行如下處理：v先將兩個運算數(shù)右端對齊。v 再將位數(shù)不足的一個運算對象向高位擴充，即：無符號數(shù)和正整數(shù)左端用0補齊；負(fù)數(shù)左端用1補齊；然后對位數(shù)相等的這兩個數(shù)按位進行運算。q“按位與按位與”運算（運算（&）v“按位與”運算是將參加運算的兩操作對象，按對應(yīng)的二進制位分別進行“邏輯與”運算。v運算規(guī)則為：只有兩個相應(yīng)位都為1時， 該位的運算結(jié)果才為1；兩個相應(yīng)位的值相異或均為0時，該位的運算結(jié)果為0。11.1 位運算符【例11.1】求表達式12&10的值。main(

2、 )char x=12,y=10; printf(“%d,%dn”,x,y); x=x&y; printf(“%d,%dn”,x,y); 輸出結(jié)果為：12，108，1011.1 位運算符v按位與運算用途：清零：若想將某個存儲單元清零，只需將這個存儲單元的值與零進行“與”運算 ?！纠?1.2】分析下面程序結(jié)果main( ) char ch=46; printf(%d n,ch); ch=ch&0; printf(%d n,ch); 輸出結(jié)果為：46 011.1 位運算符獲取指定位： 如果要想獲取某數(shù)據(jù)X的指定位，則可以用一個數(shù)與X進行“與”運算，此數(shù)在與指定位相同的位上的值為1，其余各位為0?！?/p>

3、例11.3】從鍵盤輸入一個整數(shù)，判斷此數(shù)是否能被2整除 。#includemain( ) int x; printf(Please input a number: ); scanf(%d,&x); if(x&0 x01)=0) /*通過與運算，只保留該數(shù)的最低位，然后判斷其是否為0*/ printf(n%d can be divided by 2 exactly! ,x); /*最低位為0,該數(shù)能被2整除*/ else printf(n%d cant be divided by 2 exactly! ,x); /*最低位為1, 不能被2整除*/11.1 位運算符q“按位或按位或”運算（運算（|

4、）v按位或運算是將參加運算的兩操作對象，按對應(yīng)的二進制位分別進行“邏輯或”運算。v運算規(guī)則為：只有兩個相應(yīng)位都為0時， 該位的運算結(jié)果才為0，其它情況下，結(jié)果全為1。【例11.4】求表達式12|10的值。main( )char x=12,y=10; printf(“%d,%dn”,x,y); x=x|y; printf(“%d,%dn”,x,y);輸出結(jié)果為：12，1014，1011.1 位運算符v用途：按位“或”經(jīng)常用來對一個數(shù)據(jù)的某些位置1?！纠?1.5】把整數(shù)x（8位）的低4位置1，高4位不變。main( ) char x=67; printf(“%dn”,x); x=x|15; pri

5、ntf(“%dn”,x);輸出結(jié)果為：677911.1 位運算符q“按位異或按位異或”運算（運算（）v按位或運算是將參加運算的兩操作對象，按對應(yīng)的二進制位分別進行“按位異或”運算。v運算規(guī)則為“按位異或”的應(yīng)用：參加運算的兩個運算量，如果兩個相對應(yīng)位上的值不同 ，則該位的結(jié)果為1；如果對應(yīng)位上的值相同，則該位的結(jié)果為0。v“按位異或”的應(yīng)用 使特定位翻轉(zhuǎn)，即使指定的位求反?！纠?1.6】設(shè)x=46，將其高4位保留原樣，低4位各位求反。main( ) char x=46; printf(“%dn”,x); x=x15; printf(“%dn”,x);11.1 位運算符輸出結(jié)果為：4633對變量

6、置零。每一個數(shù)與它自身進行“異或”運算，結(jié)果各位均為零。即：xx=0。 【例11.7】不用臨時變量，交換兩個變量的值。main( )char x=12,y=10; printf(“%d,%dn”,x,y); x=xy;y=yx;x=xy ; printf(“%d,%dn”,x,y);輸出結(jié)果為：12，1010，1211.1 位運算符q“按位取反按位取反”運算（運算（） “按位取反”運算符“”是唯一的一個單目位運算符，用來將一個二進制數(shù)按位取反，即將1變0，將0變1?！纠?1.8】給出一個數(shù)的原碼，求出該數(shù)的補碼。 main( ) unsigned int a; /*聲明一個無符號的整數(shù)a*/

7、unsigned int getbits(unsigned);/*函數(shù)聲明*/ printf(nInput an octal number: ); scanf(%o,&a); /*以八進制形式輸入一個無符號的整數(shù)*/ printf(result:%o ,getbits(a); /*以八進制形式輸出*/ 11.1 位運算符unsigned int getbits(unsigned value) /*求一個二進制數(shù)的補碼*/ unsigned int z; z=value&10000000; if(z=10000000) z=value+1; /*對負(fù)數(shù)求其補碼*/ else z=value; /

8、*正數(shù)不變*/ return(z); 運行情況如下：Input an octal number:2345result:2345再次運行：Input an octal number:1252525result:525311.1 位運算符q“左移左移”運算（運算（）v左移運算符“”是雙目運算符，左移運算的一般形式為： 運算對象運算對象左移位數(shù)左移位數(shù)v作用：將一個數(shù)的各二進制位依次左移若干位（由左移位數(shù)給出），左移時，右端（低位）補0，左端（高位）移出的部分舍去。 【例11.9】輸入兩個1位十進制數(shù)字符a和b，由a、b組合生成整數(shù)c（c用字符類型表示），并顯示出來。生成規(guī)則是：a的低4位作為c的高

9、4位，b的低4位作為c的低4位。 屏蔽掉a，b的高4位； a左移4位，使a的低4位成為高4位； 將a和b拼在一起，形成c。11.1 位運算符main( )char a,b,c; while(1) /*輸入a,b*/ printf(Please input a and b:n); scanf(%c %c ,&a,&b); if (a=0)&(b=0) break; a=a）v右移運算符“”是雙目運算符，右移運算的一般形式為： 運算對象運算對象右移位數(shù)右移位數(shù)v作用：將一個數(shù)的各二進制位依次右移若干位（由右移位數(shù)給出），右移時，右端（低位）移出的部分舍去，左端（高位）移入的二進制數(shù)分兩種情況：對于

10、無符號數(shù)和正整數(shù)，高位補0；對于負(fù)整數(shù)，高位補1。例如：int a=5,b=-3,x,y；x=a2;y=b2;11.1 位運算符q位復(fù)合賦值運算符位復(fù)合賦值運算符q注意注意v位運算的類型可以是整型（int、unsigned或long int）或字符型(char)數(shù)據(jù)。v當(dāng)兩個運算對象的類型不同時系統(tǒng)會自動進行如下處理：兩個運算對象按位右對齊；較短的運算對象高位符號擴展；即如果是正數(shù)，高位補0，如果是負(fù)數(shù)，高位補1。復(fù)合運算符 名稱 表達式 等價的表達式 &= 按位與賦值 a&=b a=a&b |= 按位或賦值 a|=b a=a|b = 按位異或賦值 a=b a=ab = 右移位賦值 a=b a

11、=ab = 左移位賦值 a=b a=a4 設(shè)置一個低4位全為1，其余為0 的數(shù) （0 4; /*將a右移4位后賦值給變量b*/ c = (0 4)； /*使低4位全為1，其余為0 */ d = b & c; printf(“%on%on”,a,d); 11.3應(yīng)用舉例【例11.11】從鍵盤上輸入一個十進制整數(shù)，統(tǒng)計該整數(shù)所對應(yīng)的二進制數(shù)中1的個數(shù)。分析：統(tǒng)計一個整數(shù)m中1的個數(shù)有兩種方法。方法1：循環(huán)執(zhí)行、 測試m的第0位是否為1，是則1的個數(shù)加1； m右移1位；程序如下：main( ) int i,count,m; printf(Please input m:); scanf(%d,&m);

12、 count=0;11.3應(yīng)用舉例 for(i=0;i1; printf(Numbers of 1 in m=%d,count);方法2： k=1； 循環(huán)執(zhí)行、 測試m的第k位是否為1，是則1的個數(shù)加1； k左移1位。11.3應(yīng)用舉例程序如下：main( ) int i,count,m,k; printf(Please input m:); scanf(%d,&m); count=0; k=1; for(i=0;i=16;i+) if(m&k)!=0) count+; k=k0111101111110101（注意，不能直接使用運算符，因為，運算符使左面添0或添1。）方法如下： 將a的右端n位先

13、放到中間變量b的高n位中。 (左移16-n位)b= an; 將c與b 進行按位或運算。 c=a | b11.3應(yīng)用舉例程序如下：main( )unsigned a,b,c; int n; scanf(a=%o,n=%d,&a,&n); /*a以八進制形式輸入，右移位數(shù)以十進制形式輸入*/ b=an； c=c|b; printf(%on%o,a,c); /*以八進制形式輸出*/ 11.3應(yīng)用舉例【例11.13】編寫函數(shù)leftloop，實現(xiàn)將16位數(shù)循環(huán)左移n位。循環(huán)左移可以用下述方法實現(xiàn)：將源操作數(shù)送入一中間變量；將中間變量右移16-n位，使高端n位移至低端；將源操作數(shù)左移n位；用“按位或”運算將中間變量和源操作數(shù)合并在一起。11.3應(yīng)用舉例leftloop(unsigned *value,int n) /* value是源操作數(shù)，n是移位位數(shù)*/unsigned a,b; a=*