高級語言程序設(shè)計 位運算

第八章位運算

南因號船現(xiàn)代我有技東中芯

2004年5月制作

本章主要內(nèi)容

■c語言既是一種高級語言，廣泛應(yīng)用于應(yīng)用軟

件的開發(fā)和程序設(shè)計，同時又是一種低級語言,

可以用于系統(tǒng)軟件的開發(fā)和程序設(shè)計，如自動

控制系統(tǒng)中的過程控制、參數(shù)檢測、數(shù)據(jù)通訊

等控制程序，都可以綜合利用c語言中的指針

操作、位運算和位段技術(shù)來實現(xiàn)。

本章介紹位運算的基本形式和常用運算符，并

簡要介紹位段的概念。位運算的深入學(xué)習(xí)，應(yīng)

該在《計算機原理》和《匯編語言程序設(shè)計》

課程中進行。

莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心2004年5月

、位運算符和位運算

■位運算概述

所謂“位運算”，是指按二進制位進行運算。

?位運算的特點：運算按二進制逐位進行——沒

有借彳立和接彳立。

“位運算量：整型(int,short,unsiged,long)/字

符型(以補碼/ASCII碼形式存儲)，不可為實

型。

?位運算符：P298表12.1

&1A???

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、位運算符和位運算

位運算符還可與賦值運算符相結(jié)合，進行位運

算賦值操作。如：

a&=b等價于a=a&b

a?=b等價于a=a?b

■注意：位運算時的數(shù)據(jù)類型為char/int,分析

時要化為二進制形式，但在程序中書寫及輸出

結(jié)果時仍為char/int。

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位運算符的使用

按位與&(均為1時方為1)

【例一】計算

main()010000(a)

&011000(b)

010000

unsignedchara,b;

printf(Tnteraandb:")；001010(a)

&010000(b)

u,5

scanf(%o,%o,&a,&b);000000

printf(ua&b=%o\n55,a&b);

)

Enteraandb:20,30Enteraandb:12,20

a&b=20a&b=0

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位運算符的使用

按位或|(均為0時方為0)

【例二】計算

main()010000(a)

I011000(b)

011000

unsignedchara,b;

printf(Tnteraandb:");001010(a)

I010000(b)

u,5

scanf(%o,%o,&a,&b);011010

printf(ua|b=%o\n,,,a|b);

)

Enteraandb:20,30Enteraandb:12,20

a|b=30a|b=32

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位運算符的使用

按位異或八（二者相異方為1）

【例三】以下程序的功能是將。數(shù)據(jù)的低4位取反。

#include<stdio.h>

main()計算

(00111001(a)

unsignedchara=0x39,b=人00001111(b)

a=aAb;00110110

printf("%x\n",a);

答案：OxOf

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位運算符的使用

按位取反~（各位反轉(zhuǎn)）

【例四】計算

main()~a:

(補碼：11111100

chara=3;原碼：10000100

intb=10;?b:

printf(''~a=%d,~b=%d\rT,~a「補碼

)原碼:10001011

結(jié)果：?a=-4,?b=Tl

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位運算符的使用

?左移運算?

a?n將a中各位向左移n位，右端補0,高位溢出丟棄。

例：

【例五】以下程序的運行結(jié)果是_____O

main()

(

unsignedinta=0x3ef,b;

b=a?2;

printf("%x,%x\n",a,b);

}

A)3ef,fbB)3ef,fbcC)fbc,3efD)fbc,fbc

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位運算符的使用

■左移運算?

計算

【例六】以下程序的運行結(jié)5已知：0x1f5為111110101

main()且：Ta為1100

???2<<3為1100000

inta=12,b;111110101

b=0x1f5&a?3;&001100000

printf("%d,%d\n"Ja,b);

}001100000=96

結(jié)果：12,96

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位運算符的使用

■右移運算?

a?n將a中各位右移n位，溢出則舍棄。

左端----

?a為正數(shù)時（符號位為0）,填0；

aa為負數(shù)時（符號位為1）,填?；蛱?與系統(tǒng)有關(guān)

填0（邏輯右移）

填1（算術(shù)右移）TC使用算術(shù)右移

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位運算符的使用

?右移運算?

【例七】以下程序的運行結(jié)果是_____

main()

(

inta=9,b=-9;

printf("%d,%d",a?2,b?2);

}

結(jié)果:2,-3

(-9的補碼：1111111111110111,

右移后為1111111111111101)o

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應(yīng)用示例

①從整數(shù)a最右端am=10n=3

[「IITIIIIllIIII[III

第m個位置開始[15|14|13|12|10|9|817|6|5|4|3|2|“0|

取該位開始右面b=a?(10-3+1)S!a?8

n位。jo|。|o|o|o|o|o|0I15I14I13I12I11I10I9|8|

算法如下：

-O?3

b=a?(m-n+1)I」「I」V「1”T”「I”。1。1。1

c=~(~O?n)c=*(*O?n)=~(*O?3)

_L------1

d=b&c「0|0|0|U|0巨|0|0|0|0|0|0|011I1I1I

注：位自右向左d=b&c

從0開始編號|o|o|o|o|o|o|o|o|o|o|o|u|u|io|9|8|

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應(yīng)用示例

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二、位段

c語言允許在一個結(jié)構(gòu)體中以位為單位來指定

其成員所占內(nèi)存長度。這種以位為單位的成員

稱為“位段”。

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示例

structdata

(

inti;/*非位段*/

unsignedinta:3;/*占3位*/

unsignedintb:5;/*占5位*/

unsignedint:3;/*無