位运算

Posted 2021-01-26 tianqizhi

1.概念

　　位运算是指按二进制位进行的运算。因为在系统软件中，常要处理二进制位的问题。例如：将一个存储单元中的各二进制位左移或右移一位，两个数按位相加等。Ｃ语言提供位运算的功能，与其他高级语言（如PASCAL）相比，具有很大的优越性。

2.位运算符和位运算

　　(1)位运算符中除～以外，均为二目（元）运算符，即要求两侧各有一个运算量。

　　(2)运算量只能是整型或字符型的数据，不能为实型数据。

3.“按位与”运算符（＆）

　　含义：参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。如果两个相应的二进制位都为１，则该位的结果值为１；否则为０。

　　例如：０＆０＝０，０＆１＝０，１＆０＝０，１＆１＝１

　　注意：３＆５并不等于８，应该是按位与运算,如下

　　如果参加&运算的是负数（如-3&-5），则要以补码形式表示为二进制数，然后再按位进行“与”运算。

　　用途：

1.  清零：若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为０，只要找一个二进制数，其中各个位符合以下条件：原来的数中为１的位，新数中相应位为０。然后使二者进行＆运算，即可达到清零目的。例如：要求将二进制数11100101的第2位清零。
2. 取一个数中某些指定位。例如：我们需要对一个字型数据取出其低8位的值时，我们可以这么做。

 

4.“按位或”运算符（|）

　　两个相应的二进制位中只要有一个为１，该位的结果值为１。即：０|０＝０，０|１＝１，１|０＝１，１|１＝１。例如：

 

5.“异或”运算符（∧）

　　异或运算符∧也称XOR运算符。
　　它的规则是：若参加运算的两个二进制位同号则结果为０（假），异号则结果为１（真）。即:0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1， 1∧1=0。例如：

 

 

6.∧运算符应用

1. 使特定位翻转
   
   设有０１１１１０１０，想使其低４位翻转，即１变为０，０变为１。可以将它与００００１１１１进行∧运算，即：
2. 与０相∧，保留原值
   
   例如：因为原数中的１与０进行∧运算得１，０∧０得０，故保留原数。

3.  交换两个值，不用临时变量
   例如：ａ＝３，ｂ＝４，现在想将a、b变量的值交换位置，我们传统的做法是定义多一个temp变量，而现在temp去度蜜月了，怎么办？
   我们可以这样做：
   ａ＝a∧b;
   ｂ＝b∧a;
   ａ＝a∧b;   这种方法也常应用于加密算法。