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第 9 章 位 运 算

第 9 章 位 运 算. 目 录. 位运算和位运算符 位运算举例. 位运算. 按二进制位进行运算 位运算的运算对象是二进制的位 位运算速度快，效率高，节省存储空间 只能对整型数据 ( 包括字符型 ) 进行位运算 负数以补码形式参与运算 注意与逻辑运算区别. 位运算符 (Bitwise Operators). 按位与 (Bitwise AND). 运算规则 0 & 0 = 0; 0 & 1 = 0; 1 & 0 = 0; 1 & 1 = 1; 用法 按位清零 保留某些指定位. 按位与举例. 运算举例

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第 9 章 位 运 算

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Presentation Transcript

  1. 第9章 位 运 算

  2. 目 录 • 位运算和位运算符 • 位运算举例 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  3. 位运算 • 按二进制位进行运算 • 位运算的运算对象是二进制的位 • 位运算速度快，效率高，节省存储空间 • 只能对整型数据(包括字符型)进行位运算 • 负数以补码形式参与运算 • 注意与逻辑运算区别 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  4. 位运算符 (Bitwise Operators) C语言程序设计 - 第9章 位运算

  5. 按位与 (Bitwise AND) • 运算规则 • 0 & 0 = 0; • 0 & 1 = 0; • 1 & 0 = 0; • 1 & 1 = 1; • 用法 • 按位清零 • 保留某些指定位 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  6. 按位与举例 • 运算举例 1010,1101 (0xAD) & 0110,1001 (0x69) 0010,1001 (0x29) • 按位清零、保留 xxxx,xxxx_____ & 0110,0010 (0x62) 0xx0,00x0_____ C语言程序设计 - 第9章 位运算

  7. 按位或 (Bitwise Inclusive OR) • 运算规则 • 0 | 0 = 0; • 0 | 1 = 1; • 1 | 0 = 1; • 1 | 1 = 1; • 用法 • 按位置一 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  8. 按位或举例 • 运算举例 1010,1101 (0xAD) | 0110,1001 (0x69) 1110,1101 (0xED) • 按位置一 xxxx,xxxx_____ | 0110,0010 (0x62) x11x,xx1x_____ C语言程序设计 - 第9章 位运算

  9. 按位异或 (Bitwise Exclusive OR, XOR) • 运算规则 • 0 ^ 0 = 0; • 0 ^ 1 = 1; • 1 ^ 0 = 1; • 1 ^ 1 = 0; • 说明 • 相“异”则为1，相“同”则为0 • 相当于按位且无进位的加法 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  10. 按位异或用法举例 • 特定位翻转 1010,1101 (0xAD) ^ 0110,1001 (0x69) 1100,0100 (0xC4) • 与0相异或，保持原值不变 • 与自身相异或，则全部位清零 • 交换两个整数值 • a=a^b; b=b^a; a=a^b; C语言程序设计 - 第9章 位运算

  11. 按位取反 (One's Complement) • 运算规则 • ~ 0 = 1; • ~ 1 = 0; • 用法 • 所有位翻转 • 获得适用于不同系统的位运算模板 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  12. 按位取反举例 • 运算举例 ~ 1010,1101 (0xAD) 0101,0010 (0x52) • 位运算模板 • 对一个int类型的整数最后四位清零 16位整数： a & 0xF0 32位整数： a & 0xFFF0 可以使用： a & ~(int)0xF C语言程序设计 - 第9章 位运算

  13. 左移 (Left Shift) • 运算规则 • i << n • 把i各位全部向左移动n位 • 最左端的n位被移出丢弃 • 最右端的n位用0补齐 • 用法 • 若没有溢出，则左移n位相当于乘上2n • 运算速度比真正的乘法和幂运算快得多 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  14. 左移举例 • 运算举例 1010,1101 << 3 (101)0110,1000_____ • 溢出举例 • 若左移后的数据超出表示范围，则发生溢出 • int i, j; i = 0x2431; j = i<<2; /* j=-0x6F3C, 溢出 */ j = i<<3; /* j= 0x2188, 溢出 */ C语言程序设计 - 第9章 位运算

  15. 右移 (Right Shift) • 运算规则 • i >> n • 把i各位全部向右移动n位 • 最右端的n位被移出丢弃 • 最左端的n位用0补齐(逻辑右移) • 或最左端的n位用符号位补齐(算术右移) • 用法 • 右移n位相当于除以2n，并舍去小数部分 • 运算速度比真正的除法和幂运算快得多 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  16. 右移举例 • 运算举例 0101,1101 >> 3 0000,1011(101) • 逻辑右移和算术右移 • int i, j; i=-0x2431; j=i>>2; /* j=0x36F3, 逻辑右移 */ j=i>>2; /* j=0xF6F3, 算术右移 */ C语言程序设计 - 第9章 位运算

  17. 不同长度数据位运算规则 • 两个操作数右端对齐 • 短的数据左端用符号位补齐 • 正数或无符号数左端用0补满 • 负数左端用1补满 • 两个操作数长度相等后再运算 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  18. 位运算举例 • 将16进制短整数按二进制打印输出 输入：F1E2 输出：1111000111100010 输入：13A5 输出：0001001110100101 C语言程序设计 - 第9章 位运算

  19. 例1：将16进制数按二进制输出 include <stdio.h> void main() { int i; short a; scanf("%X", &a); for (i=15;i>=0;i--) printf("%1d", a&1<<i?1:0); } C语言程序设计 - 第9章 位运算

  20. 结束 The End C语言程序设计 - 第9章 位运算

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